En 1965, alors âgé de 16 ans, il est officiellement autorisé, comme son père et sa sœur Martine, à changer son patronyme Bloch en celui de Barrot[2].
Animateur culturel chargé du cinéma à la Maison de la Culture de Créteil entre 1968 et 1976, il y crée les Cinécures (1972) et, avec Jacques Willemont, le Festival L'homme regarde l'Homme (1975) qui deviendra Cinéma du réel à Beaubourg (1979). Olivier Barrot prend en charge la Semaine de la critique du Festival de Cannes en 1975 et 1976.
Diplômé de l'Institut d'études théâtrales de Paris III, il soutient en 1975 une thèse de doctorat ès lettres anglaises en histoire de l'art[3] (Paris I Sorbonne), sur le cinéma documentaire britannique.
Il commence ensuite en 1979 une carrière télévisuelle, comme producteur chez Gaumont, à la SFP et à International TVD. En 1981, il devient chef du service des coproductions de TF1, avant de prendre la direction de la société Images Ordinateurs (IO) en 1983.
L'éditeur Calmann-Lévy l'engage en 1985 comme conseiller littéraire, poste qu'il occupe ensuite chez Jean-Claude Lattès entre 1989 et 1994.
En parallèle, à partir de 1980, il collabore en tant que journaliste aux pages « Livres » et « Voyages » du journal Le Monde, et sur Canal+ aux émissions Demain (entre 1988 et 1990), et La Grande Famille (entre 1990 et 1992).
Du au , il produit et présente le court magazine littéraire quotidien de trois minutes Un livre, un jour sur FR3 (devenu France 3) et TV5 Monde. En 2014 a été célébrée la 5 000e émission. En 2009, il crée Un livre toujours, émission hebdomadaire consacrée aux livres en format de poche. Passionné de voyages, il parcourt le monde et retranscrit ses émotions dans de nombreux livres et articles.
Il participe aussi, sur la chaîne Ciné-cinéfil devenue Ciné-classics, à l'émission Le club, dans laquelle plusieurs spécialistes du cinéma présentent les films qui seront diffusés la semaine suivante. Avec Pierre Tchernia, il crée sur la même chaîne le magazine Petites histoires du cinéma.
Il occupe entre 1999 et 2000 le poste de conseiller artistique du Festival de Cannes, dont il se retire peu avant l'édition de 2000. En 2001, il crée avec Thierry Taittinger SENSOle magazine des mots et des sens, qui publie des articles et des illustrations de centaines de plumes, et édite chez Gallimard une série de livres de poche sous le label Folio SENSO, signés Philippe Claudel, Alain Rey, Claude Arnaud, etc.
Il est depuis 2008 maître de conférence à l'Institut d'études politiques de Paris, où il donne un cours intitulé « Culture, affaire d'État », puis en anglais « Lectures de Paris », enseigne le cinéma et le théâtre à l'Université de Montréal, et la littérature à La Maison Française de l'Université de New York (NYU) où il invite chaque mois un écrivain français (French Literature in the making). En 2017, il occupe la chaire de littérature française à l'Ecole polytechnique de Zurich (ETHZ). Successivement sur les planches du théâtre du Rond-Point, de celui du Palais-Royal, du Vieux-Colombier, puis au Studio-Théâtre de la Comédie-Française, Olivier Barrot reçoit de grands comédiens dont il retrace la carrière. Depuis 2009, il anime une master-class à la Comédie-Française, Écoles d'acteurs, depuis 2013 à la SACD le cycle « Mots en scènes », et « Grandes Scènes » au Théâtre de Poche, où il crée un ciné club à l'automne 2017. À l'Alliance française de New York, il conçoit et anime le ciné club « French Classics », et à Genève le « Ciné-Club du lundi soir » de la Société de Lecture (mensuel, 2020). À l'Hôtel Chais Monet de Cognac (Charente), il propose en alternance un film français méconnu, et le portrait d'un écrivain classique. Son spectacle littéraire Olivier Barrot raconte tourne dans toute la France.
Titulaire de la « Promenade littéraire » du mensuel Pleine Vie depuis 25 ans, il collabore également à La Nouvelle Revue française et à Histoires littéraires.
En 2024, il fait ses débuts sur scène en duo avec Judith Magre, au théâtre de Poche-Montparnasse, autour des héroïnes de tragédie chez Racine. Il y contextualise les extraits dits par Judith Magre.
2009: Le Théâtre Edouard-VII, L'Avant-scène théâtre
2009: Paris XVI, (coauteur: Alain Bouldouyre), Mercure de France
2009: Carnets transcanadiens, (coauteur: Alain Bouldouyre), Actes Sud
2010 : Ciné-Club, portraits, carrières et destins de 250 acteurs du cinéma français 1930-1960 (coauteur : Raymond Chirat) Nouvelle édition de l'ouvrage Noir & Blanc paru en 2000, Flammarion (ISBN978-2-0812-4949-3)
2012: Je ne suis pas là 3, La Table ronde
2012 : Le Fils perdu (Gallimard)
2012: La Revue blanche, (coauteur: Pascal Ory), La Table ronde
2012 : Tout feu, tout flamme (Cahiers du cinéma)
2013: Transports peu communs, (coauteur: Alain Bouldouyre), La Table ronde
2014 : Un livre un jour, un livre toujours (La Martinière)
↑Décret en date du 26 janvier 1965, l'autorisant à substituer à son nom de Bloch celui de Barrot. Encyclopédie des changements de noms (période 1963-1982) d'Emmanuel Ratier, Faits & Documents, 1995. Page 40.
