Je dcerou známého švédského herce a režiséra Stiga Olina (hrál mj. v několika raných filmech Ingmara Bergmana).

Po studiu herectví se stala členkou stockholmského Královského dramatického divadla, na jehož scéně slavila úspěchy mj. v Shakespearově dramatu Král Lear a v Strindbergově hře Hra snů, které režíroval Ingmar Bergman.

Tento věhlasný tvůrce si ji oblíbil natolik, že pro ni dokonce napsal roli mladé herečky Anny Egermanové, s níž během příprav inscenace Strindbergovy hry naváže zvláštní citový vztah stárnoucí režisér (Erland Josephson), v komorním psychologickém TV snímku Po zkoušce.

Mezinárodní popularitu získala úlohou smyslné české umělkyně Sabiny, milenky mladého pražského neurochirurga (Daniel Day-Lewis), ve stejnojmenné film. adaptaci románu Milana Kundery Nesnesitelná lehkost bytí (r. Ph. Kaufman).

Zatím nejvýraznější kreaci, za niž byla nominována na Oscara 1989, předvedla v postavě krásné, vášnivé a zoufalé Máši, jedné ze tří hrdinek, které spojuje milostné pouto k polskému emigrantovi (Ron Silver), ve film. přepisu knihy Isaaca Bashevise Singera Nepřátelé, milostný příběh (r. P. Mazursky).

Jejím manželem je od roku 1994 švédský režisér Lasse Hallström, v jehož komedii podle románu Joanny Harrisové Čokoláda vytvořila postavu týrané Josephine.