Oliver Tucha arbeitete nach dem Studium der Psychologie an der Universität Freiburg im Breisgau als klinisch tätiger Neuropsychologe am Universitätsklinikum Freiburg. Danach war er als wissenschaftlicher Assistent an den Instituten für Psychologie der Universitäten Freiburg und Regensburg tätig. Am Campus Lübeck des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein promovierte er und habilitierte ebenfalls in Lübeck für das Fach Medizinische Psychologie. 2006 wurde er zum Professor für Psychologie (W3) an der Universität Regensburg ernannt. Im selben Jahr folgte er einem Ruf der Universität Plymouth (Großbritannien) auf einen Lehrstuhl für Klinische Neuropsychologie. 2009 nahm er einen Ruf der Universität Groningen (Niederlande) auf einen Lehrstuhl für Klinische Neuropsychologie an. Seit August 2020 wirkt er an der Universitätsmedizin Rostock.