Fille unique, Olivia Rodrigo grandit à Temecula en Californie. Elle apprend le piano dès la maternelle, puis prend des cours de chant et de comédie à l’âge de 6 ans, et enfin des cours de guitare à 12 ans. Elle joue parallèlement dans des productions de théâtre amateur, et écrit ses propres chansons en s’inspirant de sa chanteuse préférée, Taylor Swift.

En 2015, à l’âge de 12 ans, Olivia Rodrigo décroche son premier rôle en tant qu’actrice dans le film Grace, la meilleure pâtissière. L’année suivante, elle obtient le rôle de Paige Olvera dans la série Frankie & Paige qu’elle interprète durant trois saisons. La même année, elle fait une apparition dans la série New Girl et s’installe à Los Angeles.

De 2019 à 2022, Olivia Rodrigo s’illustre une dernière fois en tant qu’actrice en incarnant Nini Salazar-Roberts dans 25 épisodes de la série High School Musical la comédie musicale sur Disney+, qui lui permet de mettre en avant ses talents de chanteuse. Elle compose d’ailleurs un morceau pour la saison 1 : intitulé All I Want, la chanson devient par la suite un single.

S’éloignant de la comédie, Olivia Rodrigo se consacre à sa carrière d’auteure-compositrice-interprète et musicienne. Elle sort son premier single le 11 janvier 2021, Drivers License, qui atteint 15 millions d’écoutes en 24h sur Spotify. Son succès se poursuit avec ses singles suivants Déjà vu et Good 4 U. Le 21 mai 2021, elle dévoile son premier album, SOUR, contenant 11 chansons.

Olivia Rodrigo est régulièrement récompensée pour sa carrière de chanteuse mais aussi de comédienne, notamment aux Grammy Awards (3 prix et 10 nominations), aux MTV Video Music Awards (4 trophées et 11 citations) ou aux Kids Choice Awards (Star télé préférée des enfants en 2022 et 2023). En septembre 2023, Olivia Rodrigo sort son deuxième album intitulé GUTS, composé de 12 morceaux.

En 2023, sa chanson Can’t Catch Me Now, composée pour le film Hunger Games: la Ballade du serpent et de l'oiseau chanteur, est retenue dans la short-list pour l'Oscar de la Meilleure chanson originale de l'année.

Ioana Herbaut