In de jaren zeventig vond Newton-John succes als countrypopzanger en scoorde top-10-hits als "If You Love Me (Let Me Know)", "Have You Never Been Mellow" en "Please Mr. Please". . Haar carrière kreeg in 1978 een grote impuls met de release van de muziekfilm _Grease_, waarin ze samen met John Travolta speelde. De soundtrack van de film werd een van de best verkochte albums aller tijden, en Newton-John's opname van het titelnummer werd een van de meest iconische popsongs van die tijd.
Begin jaren tachtig bleef Newton-John hitnummers uitbrengen, waaronder "Heart Attack", "Physical" en "Make a Move on Me". Ze speelde in deze periode ook in een aantal films, waaronder _Xanadu_ (1980), _Two of a Kind_ (1983) en _It's My Party_ (1996).
Eind jaren tachtig begon de carrière van Newton-John achteruit te gaan. In 1992 werd bij haar borstkanker vastgesteld en onderging zij een behandeling. In de jaren die volgden bleef ze muziek uitbrengen en live optreden. In 2002 speelde ze in de Broadway-productie van de musical _Xanadu_.
De afgelopen jaren is Newton-John een pleitbezorger geworden voor het bewustzijn over borstkanker. Ze heeft het Olivia Newton-John Cancer and Wellness Centre opgericht in Melbourne, Australië, en ze heeft verschillende boeken geschreven over haar ervaringen met kanker.
Newton-John wordt ook erkend voor haar werk als humanitair persoon. In 1990 werd ze benoemd tot Goodwill-ambassadeur voor het Milieuprogramma van de Verenigde Naties (UNEP). Ze is ook betrokken geweest bij verschillende andere goede doelen, waaronder de Make-A-Wish Foundation en de Starlight Foundation.
Newton-John is een van de meest succesvolle vrouwelijke artiesten aller tijden. Ze heeft wereldwijd meer dan 100 miljoen platen verkocht en talloze prijzen gewonnen. Ze is ook een overlevende van borstkanker en een pleitbezorger voor het bewustzijn over borstkanker.