1957 yılında İstanbul’un Üsküdar ilçesinde doğdu. Babası erkek berberi Cevat İşanç, annesi ev hanımı Süheyla İşanç'tır. Konservatuarda piyano öğretmeni olan teyzesinin teşviki ile Ankara’ya giderek tiyatro eğitimine başladı.
1976’da Ankara Devlet Konservatuvarı yüksek bölümünü bitirdi. Aynı yıl sınıf arkadaşı Selçuk Yöntem ile evlendi. Bir sene Londra’da eğitim gördü. Üç yıl süren ilk evliliğinin ardından işadamı Zafer Olcay ile evlenen Zuhal Olcay, İzmir’e yerleşti ve İzmir Devlet Tiyatrosu’nda oyunculuğa başladı. 1981 yılında kızı Ceren dünyaya geldi.
1983’ten itibaren çeşitli televizyon yapımlarında rol aldı; ilk televizyon filmi olan Sönmüş Ocak'tan sonra Parmak Damgası adlı yapım ile tanındı. Film festivallerinde aldığı ödüller ününü arttırdı.
Sinema oyunculuğu ile birlikte tiyatro oyunculuğunu da sürdüren Olcay, 1986’da Martı'daki Nina rolüyle Avni Dilligil Tiyatro Ödülü'nü, 1988’de Balkon 'daki İrma rolüyle Ankara Sanat Ödülü’nü kazandı. 1989`da Evita Müzikali’nde Evitayı oynadı. Bu müzikaldeki başarısı üzerine şarkıcılık kariyeri başladı. Dünden Sonra, Yarından Önce adlı filmde şarkıları seslendiren Olcay, daha sonra Onno Tunç’un bestesi olan parçayı bir albümde seslendirdi.
Zuhal Olcay, 1989’da Sahte Cennete Veda adlı filmdeki rolüyle Almanya’da Altın Film Şeridi En İyi Kadın Oyuncu ödülünü kazanarak uluslararası bir başarı elde etti.
1987’de eşinden ayrılan Olcay, üçüncü evliliğini 1992’de Londra’da tiyatro oyuncusu Haluk Bilginer ile yaptı. 1990’da Haluk Bilginer ile birlikte Tiyatro Stüdyosu adlı özel tiyatronun kurucuları arasında yer aldı ve bu tiyatroda Aldatma, Kankardeşler, Histeri, Balkon gibi oyunlarda başrol üstlendi.
Üskürdar’da kiralayıp restore ettikleri Tiyatro Stüdyosu’nun 1996’da yanması üzerine 1999’da Haluk Bilginer ile birlikte Oyun Atölyesi'ni kurdu. Olcay, Oyun Atölyesi’nin sahnelediği ilk oyun olan Steven Berkoff’un Dolu Düşün Boş Konuş adlı oyunundaki rolüyle Afife Tiyatro Ödülleri "En İyi Komedi Kadın Oyuncusu" Ödülü'nü aldı. Çift, Istanbul’un Moda semtinde bir apartmanı restore ederek oluşturduğu tiyatro mekanını 2002’de açtı. Zuhal Olcay'ın Bilginer ile olan evliliği 2004 yılında sona erdi.
Müzik çalışmalarını önce Vedat Sakman, daha sonra Bülent Ortaçgil ile devam eden ve Küçük Bir Öykü, 'İyisin gibi parçalarla müzik listelerine giren Olcay’ın Küçük Bir Öykü (1990), İki Çift Laf (1993), Oyuncu (1996), İhanet (1998), Başucu Şarkıları (2001) ve Başucu Şarkıları-2 (2005) ve Cengiz Onural'la ortak çalışması olan Hiçbiryerde isimli albümleri vardır.
'
Rol Aldığı Projeler
Tiyatro
Othello
Martı
Evita
Aldatma
Kan Kardeşleri
Histeri
Balkon
Dolu Düşün Boş Konuş
Ayrılış
Nathalie
Filmler
İhtiras Fırtınası
Amansız Yol
Kurşun Ata Ata Biter
Halkalı Köle
İstek
Genç ve Dul
Oteldeki Cinayet
Bir Günah Gibi
Dünden Sonra Yarından Önce
Bir Avuç Gökyüzü
Gece Yolculuğu
Sahte Cennete Veda
Medcezir Manzaraları
Gizli Yüz
Kara Sevdalı Bulut
İki Kadın
Ay Vakti
Bir Sonbahar Hikayesi
Aşk Üzerine Söylenmemiş Herşey
İstanbul Kanatlarımın Altında
80. Adım
Salkım Hanım'ın Taneleri
Hiçbiryerde
İyi Seneler-Londra
Tv Yapımları
Sönmüş Ocak
Parmak Damgası
Gecenin Öteki Yüzü
Ateşten Günler
Baharın Bittiği Yer
Artist Palas
Medeni Haller
Çatısız Kadınlar
Yeditepe İstanbul
Ti Show
Seni Çok Özledim
Geniş Zamanlar
Albümleri
Küçük Bir Öykü Bu (1990)
İki Çift Laf (1993)
Oyuncu (1996)
İhanet (1998)
Başucu Şarkıları (2001)
Başucu Şarkıları 2 (2005)
