Olof Perssons inledde sin karriär inom Volvo 2006–2008 som vd för Volvo Flygmotor/Volvo Aero – som han senare sålde av. Åren 2008–2011 var han vd för Volvo Construction Equipment, på den tiden med huvudkontor i Bryssel.
Den 1 september 2011 tog han över som koncernchef efter Leif Johansson som varit posten under 14 år, 1997 till 2011.
Persson införde under sin tid som vd för Volvo en funktionell organisation baserad på regioner, genomförde stora rationaliseringar och kostnadsbesparingar och banade väg för ett samarbetsavtal med den kinesiska lastbilstillverkaren Dongfeng. Han lyckades dock inte höja aktiekursen. Efterträdare Martin Lundstedt, tidigare vd och koncernchef för Scania, kom hösten 2015 till ett ”dukat bord”.
Dessförinnan hade Olof Persson varit verksam vid ABB och dess dotterbolag Adtranz. Han har även arbetat inom Daimler-Chrysler och var 2004–2006 chef för en division inom Bombardier Transportation.
Olof Persson invaldes 2013 som ledamot av Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademin. Ganska omgående efter det att Persson lämnat Volvo 2015 blev han industriell rådgivare till den socialdemokratiska regeringen Löfvén.