Oriunda de Coatzacoalcos, Veracruz, es reconocida como una de las voces más importantes de México, con una sólida carrera artística de más de 30 años. Inició su formación vocal en la Escuela Superior de Música del INBAL y se perfeccionó en la Manhattan School of Music, bajo la guía de maestros como Marlena K. Malas, Ruth Falcon, James Demster y Enrique Patrón de Rueda. 

Su debut internacional fue en un rol protagónico —Violetta, en La Traviata— con la compañía de ópera de Pittsburgh. Ha cantado en escenarios de primer nivel, como el Metropolitan Opera House y el Carnegie Hall de Nueva York, así como en salas de Europa, Rusia y Latinoamérica, compartiendo cartel con figuras como Plácido Domingo, Andrea Bocelli, Rolando Villazón, Ramón Vargas, Juan Gabriel, Lila Downs y Guadalupe Pineda. Su discografía incluye más de diez álbumes, entre los que destaca Bésame mucho, España, nominado al Grammy Latino como Mejor Álbum de Música Ranchera. 

Ha sido condecorada con distinciones como la Medalla Mozart, la Medalla Agustín Lara y la Medalla Dr. Alfonso Ortiz Tirado; recibió las Llaves de la Ciudad de Sacramento y fue nombrada Embajadora Cultural de México. Asimismo, la Unión de Críticos de Teatro y Música y la COMEDEP le rindieron homenaje al inscribir su nombre en el Salón de la Fama. 

Fundó el Centro Cultural Olivia Gorra en la Ciudad de México (2015) y el Concurso Internacional de Canto Olivia Gorra, además de presidir la Asociación Civil Vive Cultura Viva.