Мать, рано заметившая блестящие актерские способности сына, постоянно занималась с ним. В 10 лет Ларии принял участие в школьной постановке "Юлий Цезарь". Когда Лоуренсу не было еще и тринадцати, внезапно умерла его мать. После ее смерти мальчик три года провел в оксфордском колледже "Тедди", после чего поступил в школу ораторского и драматического искусства.
В 1925 году он был принят в Театр Лены Эшуэлл, однако юного актера посчитали недостаточно подготовленным, и он был уволен. Долгое время Лоуренс не мог найти работу, пока наконец его не приняли в труппу Театра Джексона в Бирмингеме. В спектакле "Синица в руках" его партнершей стала Джилл Эсмонд Мур. Через три недели после знакомства Лоуренс посчитал, что девушка из известной актерской семьи - идеальная партия, и 25 июля 1930 года состоялась их свадьба.
С 1931 года, после удачной роли в американском фильме "Друзья и любовники", Лоуренс был вынужден одновременно работать и в Англии и в Голливуде. В 1935 году Оливье заключил контракт с режиссером и продюсером Александром Кордой. Роль в их первой совместной картине, "Московские ночи", стала визитной карточкой актера. После этого предложения посыпались на него как из рога изобилия.
После картины "Пламя над Англией" (1937) общественность узнала о связи Лоуренса и Вивьен Ли, но их роман начался задолго до этого. Несмотря на то что ни Лоуренс ни Вивьен не были разведены, уже в 1938 году они стали жить вместе.
С конца 30-х для Оливье началась эпоха шекспировских ролей. В театре "Олд Вик" он сыграл последовательно Ромео, Меркуцио, сэра Тоби Белча, Отелло, Макбета и Гамлета. На пике театральной славы он вернулся в Голливуд. В кино тоже все шло прекрасно: "Гордость и предубеждение" и знаменитая "Ребекка" Хичкока (1940) было более чем успешны в прокате. Но отношения с Вивьен ухудшились. Истерики и ревность Вивьен доводили Лоуренса до белого каления. Уже тогда ему стал известен неутешительный диагноз супруги (они обвенчались в августе 1940 года) - туберкулез. Оливье реже появляется дома. В 1940 году Оливье получил удостоверение летчика и попытался попасть на фронт, но ему разрешили участвовать в боевых действиях только в качестве летного инструктораю В 1941 году Лоуренс с Вивьен снялись вместе в фильме в картине "Леди Гамильтон" ставший впоследствии любимым фильмом Уинстона Черчиля.
В 1947 году Лоуренс взялся за картину "Гамлет". Фильм вышедший в 1948 году, получил четыре "Оскара", в том числе и за главную мужскую роль. В том же году король Георг VI пожаловал Лоуренсу Оливье дворянский титул.
Летом 1954 года на экраны вышел очередной шекспировский шедевр - "Ричард III". Вивьен Ли к этому моменту была уже сильно больна, к тому же была беременна. Но она - уже во второй раз - не смогла выносить ребенка. Лоуренс очень хотел иметь детей, к тому же он уже устал бороться с последствиями маниакально-депрессивного психоза жены. В 1960 году он оставил Вивьен ради молодой актрисы Джоан Плаурайт, на которой женился в 1961 году. Через год у них родился сын Ричард, а в последствии две дочери - Джули Кейт и Тамсин.
В 1962 году Оливье стал директором Британского национального театра. В 1964 -м Лоуренс сыграл Отелло сложнейшую роль, подготовка к которой заняла более года. В 1970 году сэр Оливье был удостоен титула пэра пожизненно.
Роль писателя в скандинавском детективе "Сыщик" 1972 года принесла славу не только Оливье, но и его молодому партнеру по фильму Майклу Кейну. В 1983 году Лоуренс сыграл короля Лира в телепостановке, которая и по сей день считается непровзойденной экранизацией трагедии. В последние годы жизни он мало снимался. Вивьен Ли к тому времени не было в живых уже более 20 лет. Оливье до конца своей жизни считал, что причиной ее ранней смерти стало их расставание. Перед смертью актер часто пересматривал фильмы с участием Вивьен Ли. Сэр Лоуренс Оливье скончался 11 июля 1989 года.