Olivia-Mai Barrett est une actrice anglaise originaire de Londres, au Royaume-Uni. Elle a débuté sa carrière dans des clips musicaux et la série Disney Penny on M.A.R.S., dans laquelle elle a joué le rôle principal, ainsi que dans Alex & Co. sur Disney Channel.
En 2019, elle était l'unique actrice du dernier des huit épisodes de la mini-série de la BBC Soon Gone: A Windrush Chronicle, une série racontant la vie au Royaume-Uni de générations successives de personnes d'origine caribéenne, dans le rôle de Michaela Williams. Dans The Observer, Kwame Kwei-Armah a déclaré : « Sa performance était incroyable, j'ai été impressionné par la façon dont elle a apporté tant d'empathie et de perspicacité au personnage ». Barrett partage le même parcours que son personnage dans la série, son père étant métis et son grand-père jamaïcain ; l'histoire du Windrush fait partie de son héritage familial.
En 2020, elle a joué dans le film My Dad's Christmas Date.