La Olsbu, originaria di Froland, ha debuttato in campo internazionale nella Coppa Europa 2010; in Coppa del Mondo ha esordito il 29 novembre 2012 nell'individuale di Östersund (28ª) e ha ottenuto il primo podio nella staffetta mista individuale del 6 febbraio 2015 a Nové Město na Moravě (2ª).
Ha esordito ai Campionati mondiali in occasione della rassegna iridata di Kontiolahti 2015, classificandosi 31ª nella sprint, 42ª nell'inseguimento e 5ª nella staffetta. L'anno successivo ha preso parte ai Mondiali di Oslo 2016, vincendo la medaglia d'oro nella staffetta e quella di bronzo nella staffetta mista. Il 27 novembre dello stesso anno ha ottenuto a Östersund il suo primo successo in Coppa del Mondo.
In occasione dei Mondiali di Anterselva 2020 ha ottenuto una medaglia in ognuna delle sette competizioni disputate, vincendo cinque ori e due bronzi.
Ai XXIII Giochi olimpici invernali di Pyeongchang 2018, suo esordio olimpico, ha vinto la medaglia d'argento nella sprint e nella staffetta mista e si è classificata 4ª nell'inseguimento, 71ª nell'individuale e 8ª nella partenza in linea.
Palmarès
Olimpiadi
7 medaglie:
3 ori (sprint, inseguimento, staffetta mista a Pechino 2022)
2 argenti (sprint, staffetta mista a Pyeongchang 2018)
2 bronzi (individuale, partenza in linea a Pechino 2022)
Mondiali
14 medaglie:
11 ori (staffetta[1] a Oslo Holmenkollen 2016; staffetta mista[1], staffetta singola mista[1], staffetta[1] a Östersund 2019; staffetta mista[1], sprint[1], staffetta singola mista[1], staffetta[1], partenza in linea[1] ad Anterselva 2020; staffetta mista[1], staffetta femminile[1] a Pokljuka 2021)
3 bronzi (staffetta mista[1] a Oslo 2016; inseguimento[1], individuale[1] ad Anterselva 2020)
Coppa del Mondo
Vincitrice della Coppa del Mondo nel 2022
Vincitrice della Coppa del Mondo di sprint nel 2022
Vincitrice della Coppa del Mondo di inseguimento nel 2022
51 podi (31 individuali, 20 a squadre), oltre a quelli ottenuti in sede iridata e validi anche ai fini della Coppa del Mondo:
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