2012年，奥利维亚·库克在英国BBC电视剧《黑暗救赎》第一季饰演女主角Meg Demoys；同年，她还《黑暗救赎》的男主角克里斯托弗·埃克莱斯顿推荐下，在BBC迷你剧《鬼宅秘闻》饰演了Nancy 。2013年，奥利维亚·库克出现在线电视网A&E打造的希区柯克电影《惊魂记》的前传连续剧《惊魂序曲》里，在这部由弗莱迪·海默和维拉·法梅加主演的连续剧中饰演充满激情的女孩Emma 。2014年，奥利维亚·库克在恐怖电影《死寂亡灵》里出演主要角色Jane Harper，那位遭受了恐怖人体实验的女孩 。她还在这年上映的电影《信号》里饰演了Haley 。同年，她又主演了一部恐怖电影《死亡占卜》，片中饰演了女主角Laine Morris 。