Будущий эстрадный певец появился на свет в Горьком 27 ноября 1946 года. Отец Олега был военным моряком. В 1962 году Ухналёв-старший настоял, чтобы сын поступил в Ансамбль песни и пляски Балтийского флота. Через год начинающий певец познакомился с Николаем Добронравовым и Александрой Пахмутовой, которые встречались с моряками-балтийцами. Прослушав Ухналёва, исполнившего песню «Куба – любовь моя», Пахмутова рекомендовала ему отправляться в Москву, чтобы получить образование. В 1964 году Ухналёв успешно сдал экзамены и поступил сразу в Московскую консерваторию, ГИТИС и Гнесинское училище. Нужно было сделать выбор. И Олег решил связать свою судьбу с консерваторией. Учился он по классу вокала. В 1967 году Олег познакомился с Юрием Саульским. Под его руководством Ухналёв, не прерывая учебу, стал выступать в качестве солиста джазового оркестра «ВИО-66». Певец исполнял произведения Генри Манчини, Вуди Германа, Дюка Эллингтона, Квинси Джонса. В 1968 году состоялось знакомство Ухналёва с Давидом Тухмановым. В тот период композитор работал с эстрадным певцом Валерием Ободзинским. Тухманов предложил Олегу Яковлевичу исполнить на радио песню на стихи Игоря Шаферана. В итоге композиция «И не то, чтобы да…» прозвучала в утренней передаче «С добрым утром!». На следующий день певец проснулся знаменитым. В его карьере произошел перелом. Впоследствии Олег Яковлевич с композицией Тухманова «Пока молодой» принял участие в конкурсе молодежной песни. Результатом стала первая премия.

В 1970 году Ухналёв успешно окончил консерваторию. Тогда же вышла его первая грампластинка, которая разошлась по СССР миллионным тиражом. Ухналёв становится солистом ВИА «Москвичи», где он работал вместе с Аллой Пугачевой. Довелось ему сотрудничать и с Валерием Ободзинским. Основу репертуара певца составляли патриотические и лирические композиции. Красивый баритон Ухналёва сразу заметили армейские музыкальные коллективы. В 1980 году Ухналёва пригласили в ансамбль Московского военного округа. Здесь он проработал солистом четыре года. Со временем артист стал сильным профессионалом. Он в совершенстве овладел своим голосом, выработал оригинальную манеру исполнения и подачи материала слушателям. Вокальные возможности Ухналёва позволяли ему исполнять классику, современные произведения и даже старинные романсы. Хотя бы одну песню на своих концертах Олег Яковлевич старался спеть без микрофона. Свою творческую деятельность Ухналёв продолжил в новом тысячелетии, выступая вместе с участниками оркестров Эдди Рознера, Олега Лундстрема, Юрия Саульского. Знаменитый певец ушел из жизни 14 августа 2005 года в городе Красногорске.