Регалии: Заслуженный мастер спорта; бронзовый призер Олимпийских игр (2016); победительница первенства мира среди молодежи (2009); победительница первенства Европы (2012); серебряный призер Мировой лиги (2013), 2-кратный серебряный призер чемпионатов России (2014, 2016), 3-кратный серебряный призер Кубка России (2013, 2015, 2016).
Родилась 27 августа 1993 года в Златоусте Челябинской области (Россия).
Ольга Горбунова начала заниматься водным поло в 11-летнем возрасте. Выступала на позиции подвижной нападающей за клуб «Динамо-Уралочка» и сборную России.
На Играх-2016 в Рио-де-Жанейро российская команда сначала выступала неудачно, победив на групповом этапе лишь сборную Бразилии, но уступив сборным Австралии и Италии. Однако в четвертьфинале подопечные Александра Гайдукова неожиданно для многих взяли верх над сборной Испании - 12:10.
В полуфинале вновь последовало поражение от итальянок - 9:12, но в матче за третье место против венгерской команды россиянки на последних секундах ушли от поражения (12:12), а затем взяли верх в серии пенальти - 7:6.