C'est après avoir obtenu son diplôme de Sciences politiques puis un 3e cycle de management qu'Olivier Dumait commence sa formation musicale au Centre de musique baroque de Versailles. Il étudie ensuite à la Royal Academy of Music de Londres. Nommé « jeune espoir lyrique » en 2002 par le magazine Opernwelt, Olivier Dumait a chanté le prologue dans Le Tour d'écrou au festival d'Aix-en Provence, au théâtre des Champs-Élysées et à La Monnaie de Bruxelles (Harding/ Bondy), Peter Quint dans Le Tour d'écrou au festival Britten à Aldeburgh et au théâtre de l'Ermitage à Saint-Pétersbourg, Agenore dans Le Roi pasteur avec Muziektheater Transparantv à Anvers, le Maître d'école dans La Petite Renarde rusée avec le festival d'Aix-en-Provence, Antonin dans Ciboulette au Bloomsbury Théâtre, Londres, The Fairy Queen à l'opéra de Lyon, Médor dans Roland à l'opéra de Lausanne, Ubaldo dans Armida de Judith Weir pour la télévision Channel 4, Soldier dans Babette's Feast de John Browne au Royal Opera House, Covent Garden. Plus récemment, on l'a entendu dans Renard de Stravinski au festival d'Aix-en-Provence sous la direction de Pierre Boulez et dans La Belle Hélène, rôle d’Achille, à Strasbourg. L'opéra Roland de Lully avec Les Talens lyriques, placés sous la direction de Christophe Rousset a fait l'objet d'un enregistrement discographique.

Olivier Dumait possède également un large répertoire d'oratorios, dont la Messe en si mineur et le Magnificat de Bach, le Requiem et la Messe en ut de Mozart, Le Paradis et la Péri de Schumann, Roméo et Juliette de Berlioz, Le Messie, La Création, Elias, L'Enfance du Christ… Il se produit en récital à l'Abbaye de Royaumont, au festival de Schwetzingen, au festival d'Été de Bruxelles, à l'opéra de Lille, à Stuttgart, où il interprète notamment La Bonne Chanson de Gabriel Fauré, Dichterliebe et d'autres Liederkreis de Schumann et les Cantiques de Britten. Récemment, on a pu l'entendre dans Le Messie à l'opéra de Bordeaux et avec l'Ensemble intercontemporain dans une pièce de Jonathan Harvey ainsi que dans Renard de Stravinski.