Özlem Yıldız, 13 Aralık 1980 tarihinde Antalya'da dünyaya gelmiştir. Yıldız ailesinin büyük kızı olan Özlem’in Sinem Yıldız adında bir kız kardeşi bulunmaktadır. Annesi Sevgi Yıldız, ECA’dan emekli olup, babası Ertuğrul Yıldız ise bir tekstil şirketinde satış müdürü olarak çalışmaktadır.
Lise eğitimini Suadiye Lisesi’nde tamamlayan Özlem Yıldız, 1996 yılında ATV’nin düzenlediği Güzellik Yarışması’na katılmış, yarışmada ödül kazanamamış olsa da, bu etkinlik ona ATV’nin yeni açacağı müzik kanalından bir teklif almasını sağlamıştır. 1995 yılında televizyon dünyasına adım atan Yıldız, VJ’lik yapmaya başladı ve 1,5 yıl süren bu kariyerinin ardından Genç TV'ye geçiş yaptı. Burada, ünlü şovmen Mehmet Ali Erbil’in sunduğu Çarkıfelek programından bir teklif alarak, programda hosteslik yapmaya başladı.
90’ların sonlarına doğru, Kuşum Aydın ile birlikte sabah programı Sabah Şekerleri'ni sunan Özlem Yıldız, bu programın ardından Pazar Sürprizi adlı magazin programının sunuculuğunu üstlendi. Televizyonculuk kariyerinin yanı sıra, birçok müzik klibinde de yer aldı. 2000 yılında, başrollerini Okan Bayülgen ve Mehmet Ali Erbil’in paylaştığı Hemşo adlı sinema filminde Marianna karakterini canlandırarak sinemada da boy gösterdi.
Özlem Yıldız, Çarkıfelek programında Mehmet Ali Erbil ile tanıştı ve ikili bir süre nişanlı kaldı. Ancak, ilişkileri sona erdi ve nişanları atıldı. 2005 yılında ise, Armatör Sinan Serter ile evlenen Özlem Yıldız, bu evlilikten sonra 3-4 yıl ekranlardan uzak kaldı. 2006 yılında, Demir adını verdiği bir oğlu dünyaya geldi.
Özlem Yıldız, gerek sunuculuk kariyeri, gerekse sinema ve müzikle olan bağlantılarıyla Türk televizyonunun sevilen isimlerinden biri haline gelmiştir.
