Olga Peretyatko-Mariotti wurde in St. Petersburg geboren und studierte Gesang an der Hochschule für Musik »Hanns Eisler« in Berlin. Sie ist Preisträgerin verschiedener internationaler Gesangswettbewerbe.
2005 bis 2007 war sie Mitglied des Opernstudios der Staatsoper Hamburg. Es folgten u. a. Engagements an der Staatsoper Unter den Linden Berlin, der Bayerischen Staatsoper München, der Semperoper Dresden, an der Deutschen Oper Berlin, dem Teatro alla Scala, der Metropolitan Opera, der Wiener Staatsoper, dem Théâtre Royal de la Monnaie, der Opéra Bastille in Paris, dem Gran Teatre del Liceu Barcelona sowie bei den Salzburger Festspielen und dem Festival d’Aix-en-Provence.

Zu ihren Rollen gehören u. a. Giulietta in »I Capuleti e i Montecchi«, Adina in »L’elisir d’amore«, Gilda in »Rigoletto«, Marfa in »Die Zarenbraut«, Zerbinetta in »Ariadne auf Naxos«, Violetta in »La traviata«, Desdemona in Rossinis »Otello«, Donna Anna in »Don Giovanni«, Konstanze in »Die Entführung aus dem Serail«, Norina in »Don Pasquale«, die Titelrolle in »Anna Bolena«, Pamina in »Die Zauberflöte«, Contessa in »Le nozze di Figaro«, Rosina in »Il barbiere di Siviglia«, Mathilde in »Guillaume Tell« sowie die Verkörperung aller weiblichen Rollen in Offenbachs »Les contes d’Hoffmann«.
Sie konzertierte erfolgreich u. a. an der Seite von Plácido Domingo und namhaften Dirigenten und ist Exklusivkünstlerin von Sony Classical mit zahlreichen preisgekrönten DVD- und CD-Einspielungen.