Az 1970-es években Newton-John country-pop énekesként aratott sikert, és olyan top 10 slágereket szerzett, mint az "If You Love Me (Let Me Know)", a "Have You Never Been Mellow" és a "Please Mr. Please" . Karrierje nagy lendületet kapott 1978-ban a _Grease_ című zenés film bemutatásával, amelyben John Travolta mellett szerepelt. A film filmzenéje minden idők egyik legkelendőbb albuma lett, a címadó dal Newton-John által készített felvétele pedig a korszak egyik legikonikusabb popdala lett.
Az 1980-as évek elején Newton-John továbbra is slágereket adott ki, köztük a "Heart Attack", a "Physical" és a "Make a Move on Me" című dalokat. Ebben az időszakban számos filmben is szerepelt, köztük a _Xanadu_ (1980), a _Two of a Kind_ (1983) és az _It's My Party_ (1996).
Az 1980-as évek végén Newton-John karrierje hanyatlásnak indult. 1992-ben mellrákot diagnosztizáltak nála, és kezelésen esett át. A következő években továbbra is zenét adott ki és élőben koncertezett. 2002-ben szerepelt a _Xanadu_ című musical Broadway-produkciójában.
Az elmúlt években Newton-John a mellrák tudatosításának szószólója lett. Megalapította az Olivia Newton-John Rák- és Wellnessközpontot Melbourne-ben, Ausztráliában, és számos könyvet írt a rákkal kapcsolatos tapasztalatairól.
Newton-John humanitárius munkáját is elismerte. 1990-ben az Egyesült Nemzetek Környezetvédelmi Programjának (UNEP) jószolgálati nagykövetévé nevezték ki. Számos más jótékonysági szervezetben is részt vett, beleértve a Make-A-Wish Alapítványt és a Starlight Alapítványt.
Newton-John minden idők egyik legsikeresebb női művésze. Több mint 100 millió lemezt adott el világszerte, és számos díjat nyert. Emellett a mellrák túlélője és a mellrák tudatosításának szószólója.