Родилась в семье автослесаря и бухгалтера. Занималась в модельном агентстве, руководитель которого обязала всех девушек прийти на пробы к режиссёру Сергею Бодрову-младшему. Оксана пришла на пробы без энтузиазма, но прошла отбор и впервые появилась на экране в драме Бодрова «Сёстры» в 13 лет. За этот фильм на кинофестивале 2001 года в Сочи, в конкурсе «Дебют», Оксана и Катя Горина получили награду «За лучший актёрский дуэт».
Международную известность Оксана приобрела после работы в фильме «Лиля навсегда» шведского режиссёра Лукаса Мудиссона. В 2003 году снялась в нидерландском фильме «Юг», где играла молодую девушку, мать-одиночку, нелегально приехавшую в Нидерланды. В фильме Оксана говорит на голландском языке. В 2004 году была утверждена на роль Эсфири Литвиновой в фильме «Статский советник», но не явилась на первый день съёмок, и вместо неё была поставлена актриса Эмилия Спивак. В этом же году она сыграла эпизодическую роль Ирины Неской в фильме «Превосходство Борна».
В фильме «Волкодав из рода Серых Псов», вышедшем в прокат 28 декабря 2006 года, Оксана играет кнесинку Елень, одну из главных ролей. В 2008 году сыграла главную женскую роль в мюзикле «Стиляги» Валерия Тодоровского.
В 2011 году Оксана сыграла главную женскую роль — студентки Татьяны, подруги Высоцкого в фильме «Высоцкий. Спасибо, что живой». В 2012 году снялась в главной роли в фильме «8 первых свиданий», а в 2015 году — в его продолжении, фильме «8 новых свиданий».
