Née en Russie centrale, Olga fait de brèves études d’art avant de s’installer à Saint-Pétersbourg. Rozanova devient un membre très actif de l’Union de la jeunesse qui organise expositions, lectures et débats. A l’avant-garde, elle rejoint le groupe des artistes russes du Supremus, puis se lance passionnément, avec de grands poètes, dans l’aventure d’une poésie novatrice qui balaie toute convention grammaticale et littéraire. Elle rédige également les « Fondements de la Nouvelle Création et les raisons pour lesquelles elle n’est pas comprise ».
L’artiste épouse le poète Aleksei Kruchenykh. Rozanova s’empare des modes d’expression du futurisme et du cubisme pour élaborer un style personnel qui se distingue par des compositions habiles où lignes courbes, droites et triangles convergent vers le centre de la toile d’où émane une impression de puissance. Elle réalise des œuvres abstraites, des collages et des toiles suprématistes.
Le Xe Salon d’État accorde une place importante à son œuvre en 1919, et sa renommée se confirme par une exposition tenue à Berlin en 1922.