Fou diputat a les corts de l’Estatut Reial. Membre destacat del partit progressista, féu costat a Espartero el 1840, però les arbitrarietats d’aquest inclinaren Olózaga a oposar-se a la regència del general. Després del govern de López, fou president de govern (novembre del 1843). Des d’aquest càrrec intentà la formació d’un govern progressista, i per aconseguir-ho recorregué fins i tot a la dissolució de les corts. Aquesta decisió però, provocà una reacció fortíssima a la cort i entre els moderats, i Olózaga, acusat d’haver violentat la voluntat de la reina, que aleshores tenia 13 anys, fou destituït i s’exilià. Tingué una gran activitat al capdavant del partit progressista durant el Bienni Progressista i n'assumí la direcció única quan Espartero començà a declinar. Participà en totes les conspiracions que conduïren a la Revolució de Setembre del 1868, fou diputat el 1869 i després ambaixador a França, càrrec que ja havia ocupat el 1840 i el 1854.