Guðrún Jóhanna Ólafsdóttir stundaði söngnám hjá Rut Magnússon í Tónlistarskólanum í Reykjavík og hjá prófessor Lauru Sarti í Guildhall School of Music and Drama í London, en þar hlaut hún meistaragráðu í söng og lauk óperudeild skólans. Hún hefur komið fram á tónleikum vítt og breitt um Evrópu og í Suður-Ameríku, í tónleikasölum svo sem Henry le Boeuf Hall í Bozar í Brussel, Auditorio Nacional de Música og Teatro Real í Madrid, Glinka-sal Fílharmóníunnar í St. Pétursborg, Coliseo í Buenos Aires og Royal Festival Hall í London.
Hún hefur sungið með Sinfóníuhljómsveit Íslands, Caput, Sonor Ensemble, Sinfóníuhljómsveit Madrídar, St Petersburg State Symphony Orchestra og Philharmonia Orchestra í London, svo dæmi séu tekin. Guðrún hefur sungið í óperum á Spáni, Bretlandi og Íslandi, hlutverk eins og Öskubusku, Dorabellu, Rosinu, Romeo, Prins Orlowsky, Sesto, Tónskáldið og titilhlutverkið í Stígvélaða kettinum eftir Montsalvatge í Konunglega óperuhúsinu í Madríd. Guðrún hefur frumflutt fjölmörg tónverk eftir íslensk og erlend tónskáld, sem sum hver hafa verið samin sérstaklega fyrir hana. Hún hefur hlotið ýmis verðlaun í alþjóðlegum söngkeppnum, svo sem Kathleen Ferrier ljóðasöngsverðlaunin í Wigmore Hall í London og Joaquín Rodrigo verðlaunin í Madríd og hlotið Starfslaun listamanna í eitt ár í tvígang. Guðrún hefur sungið inn á geisladiskana: Mitt er þitt – íslensk og spænsk sönglög, Grieg-Schumann, Apocrypha sem hlaut Íslensku tónlistarverðlaunin, Iepo Oneipo – Heilagur Draumur sem hlaut viðurkenninguna Editor´s Choice hjá Gramophone Magazine, Grannmetislög, Barn er oss fætt, Sigvaldi Kaldalóns: Ég lít í anda liðna tíð og English and Scottish Romantic Songs for Voice and Guitar. Guðrún er listrænn stjórnandi Kammertónleika á Kirkjubæjarklaustri.
Guðrún söng hlutverk Ingibjargar í Ragnheiði eftir Gunnar Þórðarson og Friðrik Erlingsson hjá Íslensku óperunni árið 2014.