Özlem Yıldız, Ertuğrul Yıldız ve Sevgi Yıldız çiftinin büyük kızı olarak dünyaya gelmiştir. Sinem Yıldız adında bir kız kardeşi bulunmaktadır. 2005 yılında armatör Sinan Serter ile evlenmiş ve bu evlilikten 2006 yılında Demir Serter adında bir oğlu dünyaya gelmiştir. Çift, 2013 yılında anlaşmalı olarak boşanmıştır. Boşanmalarına rağmen oğulları Demir için iletişimlerini koparmamışlar ve dostane bir ilişki sürdürmüşlerdir. Özlem Yıldız, eski eşi Sinan Serter'i hayatının sonuna kadar en yakın akrabası olarak tanımlamaktadır. Oğlu Demir ile olan ilişkisi her zaman ön planda olmuş ve sosyal medyada sıkça yer almıştır. Aile bağlarına büyük önem veren Yıldız, özel hayatını gözlerden uzak yaşamaya çalışsa da magazin dünyasında ailesiyle ilgili haberlerle sıkça yer almıştır. Mete Vardar ile olan ilişkisiyle birlikte Vardar ailesine de dahil olmuş ve sevgilisinin ailesiyle yakın ilişkiler kurmuştur.

Özlem Yıldız, 13 Aralık 1980 tarihinde Antalya'da doğmuştur. Ailesinin kökenleri Çerkez geleneğine dayanmaktadır. Çocukluk ve gençlik yıllarını İstanbul'da geçirmiş ve eğitimini İstanbul Suadiye Lisesi'nde tamamlamıştır. Ailesi, orta sınıf bir yaşam sürmüş; babası tekstil sektöründe satış müdürü, annesi ise ECA'dan emekli bir ev hanımıdır. Çerkez kökenli olması, aile yapısı ve kültürel değerleri üzerinde etkili olmuştur. İstanbul'da büyümesi, onun medya dünyasına girişini kolaylaştıran faktörlerden biri olmuştur. Köklerine bağlı bir birey olarak, aile değerlerini ve geleneklerini her zaman ön planda tutmuştur. Antalya doğumlu olmasına rağmen, kariyerinin büyük bir kısmını İstanbul'da inşa etmiştir.

Özlem Yıldız'ın aşk hayatı, kariyerinin başından itibaren magazin dünyasının ilgi odağı olmuştur. 90'lı yıllarda Çarkıfelek programında hosteslik yaparken, programın sunucusu Mehmet Ali Erbil ile nişanlanmış ancak bu ilişki daha sonra sona ermiştir. 2005 yılında armatör Sinan Serter ile evlenmiş, 2013 yılında boşanmıştır. Boşanma sonrası dönemde adı çeşitli isimlerle anılsa da, uzun süreli ve ciddi bir ilişkiyi 2023 yılında iş insanı Mete Vardar ile yaşamaya başlamıştır. Mete Vardar ile olan ilişkisi, magazin basınında sıkça yer almış ve çiftin mutlu bir birliktelik sürdürdüğü bilinmektedir. Evliliğe karşı olmadığını ancak bu konuda ısrarcı da olmadığını belirten Yıldız, ilişkisini gözlerden uzak yaşamayı tercih etmektedir. Mete Vardar'ın ailesiyle de tanışmış ve aile etkinliklerinde yer almıştır.

Özlem Yıldız, 1995 yılında VJ'lik yaparak televizyon dünyasına adım atmıştır. 1996 yılında ATV'nin güzellik yarışmasına katılmış, dereceye giremese de bu yarışma ona televizyon kapılarını açmıştır. Genç TV'ye geçişi ve ardından Mehmet Ali Erbil'in sunduğu Çarkıfelek programında hosteslik yapması, şöhret basamaklarını hızla tırmanmasını sağlamıştır. 90'lı yılların sonunda Kuşum Aydın ile birlikte sunduğu Sabah Şekerleri programı, onun sunuculuk kariyerindeki en önemli dönüm noktalarından biridir. Ardından Pazar Sürprizi gibi popüler magazin programlarında sunuculuk yapmıştır. 2000 yılında Hemşo filminde Marianna karakterini canlandırarak oyunculuk deneyimi de kazanmıştır. 2010'lu yıllarda TV8'de Aklımıza Takıldı ve Her Şey Dahil gibi programları sunmuştur. 2023 yılından itibaren Kanal D'de Konuştukça programı ile ekranlara dönmüştür. Kariyeri boyunca sunuculuk, moderatörlük ve marka elçiliği gibi birçok farklı alanda faaliyet göstermiştir.