Nach einer ziemlich klassischen Schulbildung besucht Oliver Mommsen die Schauspielschule "Maria Körber". Daraufhin ergattert Oliver einige Jobs in der deutschen Hauptstadt und in der Schweiz. Seinen Durchbruch feiert der Schauspieler 2001 mit dem Drama "Junimond". Einem breiten Publikum wird Mommsen allerdings erst durch sein Engagement für den "Tatort" bekannt. Nachdem Rufus Beck seiner Serien-Partnerin Sabine Postel den Rücken kehrt, springt wenig später Oliver als Kommissar "Nils Stedefreund" ein.
Als "Max Miller" hält Oliver Mommsen der ARD die Treue und spielt 2006 in der Serie "Das Beste aus meinem Leben" mit. Drei Jahre später ist der Schauspieler in "Faktor 8 – Der Tag ist gekommen" zu sehen. Dazwischen finden sich auf seinem Steckbrief allerdings keine Lücken, sondern die Projekte "Eine Robbe und das große Glück", "Im Namen des Gesetzes", "Der Kriminalist" und "Woran das Herz hängt".
2010 versucht Oliver Mommsen Valerie Niehaus in "Sind denn alle Männer Schweine" vom Gegenteil zu überzeugen. Später ist er mit Jasmin Gerat in "Tierisch verknallt" zu sehen. Seit 2008 ist der Schauspieler privat in festen Händen. Mit Ehefrau Nicola hat er zwei Kinder. Das neueste Projekt des Düsseldorfers heißt "Ohne Dich" und ist für 2014 geplant.