Desde muy pequeña demostró aptitudes para la música, tocando el oboe y compitiendo desde los 13 años en distintos shows de talentos. Comenzó a estudiar música en el Music Conservatorie en Copenhague, Dinamarca. Olzon se unió a su primera banda cuando tenía 17 años: un grupo de covers llamado Take Cover. A los 21 años, obtuvo el papel protagonista en la ópera rock "Gränsland". Además, hizo un dueto con Michael Bormann (ex vocalista de Jaded Heart) en el album Conspiracy. Carrera Alyson Avenue (1999-2007) Olzon se unió a Alyson Avenue, reemplazando a su anterior vocalista masculino. La banda recibió gran apoyo por su primer demo, producida en 1999, lo que les permitió contactar con algunas discográficas. El principal compositor de Alyson Avenue, Niclas Olsson, dirigió la banda, consiguiendo un contrato con AOR Heaven. En noviembre de 2000, se lanzó su álbum debut, Presence of Mind. Su sucesor, Omega, fue lanzado en el 2003. La banda se separó al unirse Olzon a Nightwish en el 2007, lo que motivó a los otros miembros de la banda a seguir con otros proyectos. Nightwish (2007-presente) Olzon se unió oficialmente como nueva vocalista de Nightwish en Mayo del 2007, escogida entre aproximadamente 2.000 solicitantes. Su identidad se mantuvo en secreto hasta el 24 de mayo de 2007, un día antes de que por Internet se lanzara el single "Eva".