Zuhal Olcay, 10 Ağustos 1957’de İstanbul’un Üsküdar ilçesinde dünyaya geldi. Babası erkek berberi Cevat İşanç, annesi ise ev hanımı Süheyla İşanç’tır. Sanata yönelmesinde, konservatuvarda piyano eğitmeni olan teyzesinin teşviki etkili oldu. Bu sayede Ankara’ya giderek tiyatro eğitimi aldı ve 1976 yılında Ankara Devlet Konservatuvarı’nın yüksek bölümünden mezun oldu. Aynı yıl, sınıf arkadaşı Selçuk Yöntem ile evlendi. Eğitimine kısa bir süre Londra’da devam etti.

İlk evliliği üç yıl süren Olcay, daha sonra iş insanı Zafer Olcay ile evlenerek İzmir’e yerleşti ve İzmir Devlet Tiyatrosu’nda sahne almaya başladı. 1981 yılında kızı Ceren dünyaya geldi. 1980’li yılların başından itibaren televizyon yapımlarında rol almaya başlayan sanatçı, özellikle “Sönmüş Ocak” ve “Parmak Damgası” ile geniş kitleler tarafından tanındı. Sinema alanında elde ettiği ödüller, onun ününü pekiştirdi.

Tiyatro sahnesinde de önemli başarılara imza atan Olcay, 1986’da “Martı” oyunundaki Nina rolüyle Avni Dilligil Tiyatro Ödülü’nü, 1988’de “Balkon” oyunundaki performansıyla Ankara Sanat Ödülü’nü kazandı. 1989’da sahnelenen “Evita” müzikalinde başrolü üstlenmesi, onun müzik kariyerine adım atmasına vesile oldu. Ardından çeşitli projelerde şarkı söyleyerek müzik dünyasında da kendine yer edindi.

1989 yapımı “Sahte Cennete Veda” filmindeki performansıyla Almanya’da Altın Film Şeridi En İyi Kadın Oyuncu ödülünü kazanarak uluslararası başarı elde etti. 1992 yılında oyuncu Haluk Bilginer ile evlenen Olcay, onunla birlikte 1990’da Tiyatro Stüdyosu’nun kurucuları arasında yer aldı. Bu tiyatroda birçok önemli oyunda başrol oynadı. Ancak Üsküdar’daki sahnenin 1996’da yanmasının ardından, 1999’da Bilginer ile birlikte Oyun Atölyesi’ni kurdu. Bu topluluğun sahnelediği ilk oyunlardan birindeki performansıyla Afife Tiyatro Ödülleri’nde “En İyi Komedi Kadın Oyuncusu” ödülünü kazandı. Çiftin evliliği 2004 yılında sona erdi.

Müzik kariyerini Vedat Sakman ve Bülent Ortaçgil gibi önemli isimlerle sürdüren Olcay, “Küçük Bir Öykü” ve “İyisin” gibi şarkılarla geniş kitlelere ulaştı. Diskografisinde “Küçük Bir Öykü” (1990), “İki Çift Laf” (1993), “Oyuncu” (1996), “İhanet” (1998), “Başucu Şarkıları” (2001), “Başucu Şarkıları 2” (2005) ve Cengiz Onural ile hazırladığı “Hiçbiryerde” gibi albümler bulunmaktadır. Sanatçı, hem oyunculuk hem de müzik alanındaki üretimleriyle Türk sanat dünyasında önemli bir yer edinmiştir.