Olivier Debré inledde vid 17 års ålder sina konststudier vid École des Beaux-Arts i Paris. År 1940 mötte han för första gången Pablo Picasso och Hans Hartung, två betydelsefulla namn inom den moderna konsten.

Debrés första betydande utställning ägde rum 1949 på Galerie Bing i Paris. Picasso besökte utställningen och uppmärksammade det nya och friska uttrycket i Debrés måleri. Även konstkritikerna reagerade positivt och såg i hans verk en självständig och nyskapande riktning inom det abstrakta måleriet.

I februari 1950 presenterades Debré för första gången i New York, på Perspectives Gallery, med målningar, litografier och gravyrer. Utställningen mottogs mycket väl av både kritiker och konstsamlare och blev inledningen till ett internationellt genombrott. Under 1950-talet ställde han ut på flera platser i Europa. År 1959 följde en större utställning på Phillips Gallery i Washington, D.C., och 1963 visades hans verk på Galerie Knoedler i New York, ett av USA:s ledande gallerier för abstrakt konst. Dessa utställningar bidrog till att etablera Debré som ett betydande namn på den amerikanska konstscenen.

I februari 1970 höll Debré sin första utställning i Japan på Gallery Nippon i Tokyo. Under sina resor i landet kom han i kontakt med japansk kalligrafi, vars uttryck och rörelse blev en viktig referens i hans konstnärliga utveckling. Samma år, i samband med världsutställningen Expo ’70 i Osaka, skapade han för Europapaviljongen ett monumentalt keramiskt verk med måtten 4 × 18 meter.

År 1975 visades Debrés verk tillsammans med Picassos på Musée Picasso i Antibes, en utställning som placerade hans konstnärskap i dialog med en av den moderna konstens mest inflytelserika gestalter.

Debrés konst kom även att ta plats i några av Europas och Asiens mest betydelsefulla offentliga miljöer. År 1985 fick han av Frankrikes kulturminister Jack Lang i uppdrag att skapa en ridå för Comédie-Française i Paris. Verket, som mäter 10 × 13 meter, invigdes i september 1987. År 1989 utförde han ytterligare en monumental ridå, denna gång för det nya operahuset i Hongkong. Ridån mäter 9 × 15 meter och invigdes den 6 november 1989 av prins Charles av Storbritannien. I november samma år ägnades en utställning i Paris åt målningar med anknytning till operahuset i Hongkong.

I juli 1992 invigde Jacques Chirac, dåvarande borgmästare i Paris, en 17 meter hög skulptur av Debré i Montréal, Kanada, med titeln Mémorial du Général de Gaulle.

I maj 1994 invigdes ytterligare ett betydande offentligt verk: en grupp om fyra skulpturer placerade vid ingången till Kanaltunneln vid Calais i norra Frankrike.

Genom sitt måleri och sina monumentala verk utvecklade Olivier Debré ett personligt abstrakt bildspråk som förenade rörelse, färg och rum. Hans internationella utställningar och offentliga uppdrag vittnar om ett konstnärskap som fick genomslag såväl i museer och gallerier som i storskaliga arkitektoniska och offentliga sammanhang.