Ayşegül Özdemir Ovalıoğlu, 1975 yılında İstanbul’da doğdu. Ailesi 36 yıl önce, 1988’de Bakırköy’e taşındı. Özel Üsküdar Fen Lisesi’nin ardından, İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi’nden (İngilizce Bölümü) mezun oldu.
Bakırköy Prof. Dr. Mazhar Osman Ruh Sağlığı ve Sinir Hastalıkları Eğitim ve Araştırma Hastanesi Beyin Cerrahisi kliniğinde ihtisas eğitimi aldı. 2020’de Beyin ve Sinir Cerrahisi Doçenti oldu.
Harvard, Zürih ve Florida Üniversitelerinde akademik çalışmalar ve klinik araştırmalar yaptı. Avrupa Beyin Cerrahisi Dernekleri Birliği’nin eğitim programına katıldı. Uzmanlığı dönemindeki çalışmaları, İstanbul Valiliği tarafından Takdirname ile ödüllendirildi.
Harvard Üniversitesi’ndeki çalışmaları TÜBİTAK ve Türk Nöroşirürji Derneği tarafından burs desteği ile ödüllendirildi. Bilimsel eserleri arasında; 22 orijinal makale, 52 bildiri, 7 adet kitap bölüm yazarlığı bulunuyor.
Dedesi Abdullah Soğuksu 1953 yılında CHP Eminönü örgütüne üye olmuştur. Babası Mustafa Özdemir 1972’den itibaren İstanbul’daki belediyelerde görevler almış, başkan yardımcılığı da yapmıştır.
2009 yerel seçimlerinde CHP’den İstanbul Büyükşehir ve Güngören belediye meclis üyesi seçilmiştir.
Dr. Ayşegül Ovalıoğlu, doğanın ve ekolojik dengenin korunması için çalışmalar yapan bir çevrecidir. Organik tarım ve meyve yetiştiriciliği ile ilgilenmektedir.
İyi bir yüzücü olup kayak ve doğa sporları yapmaktadır. Meslektaşı Doç. Dr. Cem Ovalıoğlu ile evlidir. Elif ve Zeynep adında ikizleri vardır. İleri düzeyde İngilizce bilmektedir.