Ольга Горюнова окончила Ростовскую государственную консерваторию имени С. В. Рахманинова по специальностям «композиция» и «академическое пение». Участвовала в вокальных мастер-классах Александра Науменко, Ларисы Рудаковой, Медеи Ясониди.
С 2014 года – артистка хора «Донбасс-оперы», где также писала музыку и делала аранжировки и переложения для различных составов инструментов. С 2022 года поет в составе Государственной академической хоровой капеллы России имени А. А. Юрлова.
Лауреат международного вокального фестиваля-конкурса «Пасха Красная» в Донецке (I премия), обладатель Гран-при Международного конкурса-фестиваля исполнительского искусства Art Paris Fest в номинации «академическое пение» (2020), удостоена Приза зрительских симпатий на Международном конкурсе исполнителей русского романса «Донецкая романсиада» (2022).
Лауреат конкурсов композиторов «Новые имена», «Живая музыка», Всеукраинского конкурса молодых композиторов памяти Ивана Карабица, Международного конкурса DMMA-2013 (Donbass Modern Music Art), Международного музыкального фестиваля в области культуры и искусства Shine в Санкт-Петербурге в номинации «композиция» (2020, I премия), конкурса молодых композиторов «Новые классики о Москве» (2021). Участница ХХІІ Международного музыкального фестиваля «Музыкальные премьеры сезона» в Киеве.
Автор обработок народных песен, вокальных и фортепианных произведений (в том числе для детей).