Olivier Loustau désire devenir reporter jusqu'à ce qu'il se découvre une passion pour la comédie. Il commence alors à tourner pour le cinéma et la télévision, mais toujours intéressé par le journalisme, il part à Sarajevo pour un reportage à l'automne 1992. Une fois de retour en France, il reprend les plateaux de cinéma et tourne notamment pour
Thomas Gilou dans
Raï,
Bertrand Tavernier dans
Capitain Conan et
Dominique Farrugia dans
Trafic d'influence puis
Delphine 1, Yvan 0.
Parallèlement à sa carrière d'acteur, il se lance dans l'écriture de scénarios et écrit notamment "Capone", un film pour
Arte réalisé par
Jean-Marc Brondolo,
Scalp, une série pour la chaîne
Canal + et
Quand la ville mord de
Dominique Cabrera. Depuis, il se partage entre la comédie et l'écriture.
Olivier Loustau joue aussi dans
Le Convoyeur de
Nicolas Boukhrief,
L'Avocat de
Cédric Anger et
Un beau dimanche réalisé par
Nicole Garcia. L'ancien rugbyman est avant tout connu pour être l'un des acteurs fétiches de
Abdellatif Kechiche (
La Faute à Voltaire,
L'Esquive,
La Graine et le Mulet et
Vénus noire).
En 2014, Olivier Loustau rajoute une corde à son arc en se lançant dans la réalisation de son premier long-métrage,
La Fille du patron, avec lui-même et
Christa Théret et co-produit par
Julie Gayet et
Lisa Azuelos. Le film est quelque peu inspiré de sa vie personnelle puisqu'il retrace le quotidien de salariés dans une usine et Olivier Loustau est fils d'ouvrier.