Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970, ο Newton-John βρήκε επιτυχία ως τραγουδιστής της country-pop, σημειώνοντας top-10 επιτυχίες όπως "If You Love Me (Let Me Know)", "Have You Never Been Mellow" και "Please Mr. Please" . Η καριέρα της έλαβε μεγάλη ώθηση το 1978 με την κυκλοφορία της μουσικής ταινίας _Grease_, στην οποία πρωταγωνίστησε στο πλευρό του John Travolta. Το soundtrack της ταινίας έγινε ένα από τα άλμπουμ με τις περισσότερες πωλήσεις όλων των εποχών και η ηχογράφηση του ομότιτλου κομματιού από τους Newton-John έγινε ένα από τα πιο εμβληματικά ποπ τραγούδια της εποχής.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο Newton-John συνέχισε να κυκλοφορεί τραγούδια επιτυχίας, συμπεριλαμβανομένων των "Heart Attack", "Physical" και "Make a Move on Me". Πρωταγωνίστησε επίσης σε μια σειρά από ταινίες κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, συμπεριλαμβανομένων των _Xanadu_ (1980), _Two of a Kind_ (1983) και _It's My Party_ (1996).
Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, η καριέρα του Newton-John άρχισε να φθίνει. Διαγνώστηκε με καρκίνο του μαστού το 1992 και υποβλήθηκε σε θεραπεία. Στα χρόνια που ακολούθησαν, συνέχισε να κυκλοφορεί μουσική και να εμφανίζει ζωντανά. Το 2002, πρωταγωνίστησε στην παραγωγή του Broadway του μιούζικαλ _Xanadu_.
Τα τελευταία χρόνια, ο Newton-John έχει γίνει υπέρμαχος της ευαισθητοποίησης για τον καρκίνο του μαστού. Έχει ιδρύσει το Olivia Newton-John Cancer and Wellness Center στη Μελβούρνη της Αυστραλίας και έχει γράψει αρκετά βιβλία για τις εμπειρίες της με τον καρκίνο.
Η Newton-John έχει επίσης αναγνωριστεί για το έργο της ως ανθρωπίστρια. Το 1990 διορίστηκε Πρέσβειρα Καλής Θέλησης για το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών (UNEP). Έχει επίσης συμμετάσχει με πολλές άλλες φιλανθρωπικές οργανώσεις, όπως το Make-A-Wish Foundation και το Starlight Foundation.
Η Newton-John είναι μια από τις πιο επιτυχημένες γυναίκες καλλιτέχνες όλων των εποχών. Έχει πουλήσει περισσότερους από 100 εκατομμύρια δίσκους παγκοσμίως και έχει κερδίσει πολλά βραβεία. Είναι επίσης επιζήσασα από τον καρκίνο του μαστού και υπέρμαχος της ευαισθητοποίησης για τον καρκίνο του μαστού.