Olivier Derbesse commence la clarinette à l’âge de dix ans au Conservatoire de Roubaix dans la classe de Michel Corenflos. Il poursuit ses études au Conservatoire de Paris – CNSMDP dans les classes de Guy Deplus et Michel Arrignon où il obtient un Premier prix en 1991. Durant cette période il est également récompensé d’un Premier prix de musique de chambre dans la classe de Maurice Bourgue.
À dix-huit ans, il devient petite clarinette solo de l’Orchestre national de Lyon. En 2001, Christoph Eschenbach le choisit pour devenir petite clarinette solo de l’Orchestre de Paris.
Il se consacre par ailleurs à l’enseignement en occupant le poste de professeur de clarinette au Conservatoire du XIXe arrondissement de Paris ainsi qu’au Conservatoire d’Aulnay-sous-Bois et donne des cours dans les académies d’été de Biarritz et Saint-Jean-de-Luz.
Olivier Derbesse est aussi co-fondateur de "Les flamants noirs", un trio de cors de basset ayant pour souhait de développer le répertoire d'un instrument de la famille des clarinettes encore peu connu aujourd'hui.