In den USA geboren, schrieb H. S. Olcott zunächst Artikel über Landwirtschaft und wurde während des amerikanischen Bürgerkrieges Regierungsbeauftragter zur Aufdeckung von Korruption in der Militärverwaltung. Anschließend arbeitete er als Anwalt und Mitarbeiter verschiedener Zeitungen. Bei der Recherche für eine Artikelserie über spiritistische Sitzungen traf er H. P. Blavatsky, die ihm die Hintergründe dieser Phänomene wissenschaftlich erklären konnte. Durch sie konnte er auch in Kontakt mit ihren Meistern treten und widmete fortan seine ganze Kraft der theosophischen Bewegung. Er war am 17. November 1875 in New York Mitgründer der Theosophischen Gesellschaft.

H. S. Olcott war ein hervorragender Organisator und ein begnadeter Redner. Unermüdlich unternahm er Vortragsreisen durch den indischen Subkontinent. Zeitweise behandelte er dabei viele Kranke durch Handauflegen und erzielte bemerkenswerte Heilungen. Von den Indern sehr respektiert, half er ihnen nach Kräften. Beispielsweise verfasste er in Zusammenarbeit mit verschiedenen buddhistischen Strömungen einen „Buddhistischen Katechismus“ mit den Hauptlehren in einprägsamer Form, der von den Schulen übernommen wurde. In Sri Lanka gründete er selbst buddhistische Schulen. 

Er gründete in Adyar eine Bibliothek, die mit der Zeit eine der wichtigsten Aufbewahrungsstätten für alte Sanskritschriften und andere altindische religiöse Texte wurde. Nach dem Tod von H. P. Blavatsky leitete er die Theosophische Gesellschaft mit Hauptsitz in Adyar bis zu seinem Tod im Jahr 1907.