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2001年，15岁的王俪婷在一场歌唱比赛中被日本S2S唱片公司的总裁 Suzuki Ken 发掘，并签入其旗下。她结束了在新加坡的中学教育，花了一年时间在日本的高中学习，随后成为一名全职艺人。

2004年11月，王俪婷在一场新加坡对日本的足球赛（2006世界杯亚洲区预选赛）上清唱了新加坡国歌“前进吧，新加坡！（Majulah Singapura）”，吸引了当时很多观众的注意。

2005年，王俪婷的首张专辑《A Girl Meets Bossa Nova》问世，采用巴萨诺瓦（Bossa Nova）曲风，受到好评。在这成功的基础上，她于同年发行了个人第一张创作专辑《Precious Stones》。此后 Olivia Ong 在日本和新加坡受到广泛关注。她继而推出了偏向流行音乐风格的《Tamarillo》以及《A Girl Meets Bossa Nova 2》。而她在2007年中旬推出的以翻唱并重新编曲的老歌为主的《Fall In Love With》更使得她在新加坡的人气直线攀升。至此，王俪婷的所有专辑都是以英文姓名Olivia Ong发行的。

2008年12月8日，新加坡联合早报刊登了《从日本回流 王俪婷成飞轮海师妹》一文。报道称，该歌手正式以中文姓名加盟华研国际音乐。同月，她的中文单曲《如燕》在新加坡933电台打榜成功，取得了当周第二的成绩。该歌曲亦被用作电视剧《小娘惹》的主题曲。

Olivia Ong 是首位通过打入日本市场而成名的新加坡歌手。在她之前其他艺人如孙燕姿、林俊杰、蔡健雅等皆是通过到台湾发展而走红的。