1976'da Ankara Devlet Konservatuvarı yüksek bölümünü bitiren Zuhal Olcay, Devlet Tiyatroları'nda, Othello, Boş Beşik, Martı, Söz Veriyorum; daha sonra kendisinin de kurucuları arasında yer aldığı Tiyatro Stüdyosu'nda Aldatma, Kan Kardeşleri, Histeri ve Balkon gibi oyunlarda önemli roller üstlendi.

1989'de Evita müzikalinde Evita'yı oynadı. 1997'de ise 80. Adım ile Sinema Yazarları ve Eleştirmenleri En İyi Kadın Oyuncu Ödülü'ne sahip oldu. 1999'da Haluk Bilginer'le birlikte Oyun Atölyesi'ni kuran sanatçı, Dolu Düşün Boş Konuş oyunuyla Afife Tiyatro Ödülleri "En İyi Komedi Kadın Oyuncusu" Ödülü'nü aldı.

Tiyatro ve sinemada en zor rollerin altından rahatlıkla kalkan sanatçının şarkıcılık serüveni ise Nisan Yönder'in yönettiği Dünden Sonra, Yarından Önce adlı filmde başladı. Başrol oyuncusu Zuhal Olcay'ı Evita müzikalinde seslendirdiği şarkılardan tanıyan yönetmen Yönder, filmin şarkılarını da Olcay'ın seslendirmesini istemesiyle birlikte ünlü sanatçıya şarkıcılık yolu açıldı.

Onno Tunç'un bestelediği Dünden Sonra, Yarından Önce adlı parçayı önce filmde, sonra da albümde seslendiren Olcay böylece müzik dünyasına girdi. Müzik çalışmalarını daha sonra besteci müzisyen Vedat Sakman'la sürdüren Olcay bu dönemde Küçük Bir Öykü, Sen Bana Göre İyisin gibi parçalarla hem müzik listelerine girdi, hem de yorumculuğunu ortaya koyma fırsatı buldu. Zuhal Olcay'ın Küçük Bir Öykü (1990), İki Çift Laf (1993), Oyuncu (1996), İhanet (1998) ve Başucu Şarkıları (2001), Hicbiryerde(2002)  isimli albümleri bulunuyor.