Née à Rennes, d'un père informaticien et d'une mère psychologue scolaire, Mathilde Ollivier passe son enfance en Bretagne[1]. Elle grandit dans une famille de pêcheurs, expérience qui contribue à sa sensibilité aux enjeux environnementaux, notamment à la protection du littoral et des milieux marins.
Au Sénat, elle devient vice-présidente de la commission des affaires européennes et membre de la commission de la culture, de l’éducation, de la communication et du sport.
En , elle dépose une proposition de loi visant à promouvoir et démocratiser l'accès aux vacances sportives. Elle s'investit sur les sujets liés au sport au Sénat, notamment lors des débats sur l'accueil des Jeux Olympiques et Paralympiques d'hiver 2030 en France[7].
En , à l'occasion du sommet des Nations unies sur les océans organisé à Nice, elle intervient sur les enjeux de protection des milieux marins et de cohérence entre les engagements internationaux et leur mise en œuvre nationale.
Elle dépose une proposition de loi visant à mieux protéger les écosystèmes marins. Les objectifs affichés doivent permettre d'améliorer la définition et le niveau de protection des aires marines protégées. Le texte est rejeté, le Sénat estimant que les dispositions proposées ne nécessitent pas de modification législative immédiate. L’initiative contribue néanmoins aux débats sur le renforcement des politiques de protection des écosystèmes marins en France[8].
En , elle s’oppose à la décision du gouvernement de supprimer les liaisons de trains de nuit entre Paris, Berlin et Vienne. Elle critique cette orientation au regard des objectifs européens de transition climatique et de report modal vers le rail[9].
Elle défend plus largement le maintien et le développement des trains de nuit en Europe, considérés comme un levier de décarbonation des transports et de renforcement de la connectivité ferroviaire entre les capitales européennes.
