Mary Kate Olsen se narodila 13. června 1986. Debutovala v seriálu Plný dům v roce 1987 po boku její sestry dvojčete Ashley Olsen.

Po obrovském úspěchu tohoto seriálu zatoužili sestry Ashley a Mary Kate Olsen prosadit se i v dalších filmech a seriálech.

V roce 1993 byla založena produkční společnost Dualstars. Její cíl byl produkovat filmy a televizní pořady, kde budou hrát sestry Olsenovy. Bylo to pro ně velmi finančně výnosné.

Od roku 2006 se Mary Kate Olsen věnuje herectví nezávisle od své sestry. Samostatně si poprvé zahrála v tomto roce vedlejší roli ve filmu Factory Girl. Ve filmu Beastly si zahrála poprvé hlavní roli bez její sestry.

Objevovala se také v amerických televizních pořadech jako Samantha who? či Weeds.

V roce 2004 ji přijali na kliniku kvůli léčbě poruchy příjmu potravy a mantální anorexie. V roce 2007 ji hospitalizovali v nemocnici, kvůli infekci ledvin.