Organiseringen av det sivile veterinærvesen i Norge var Ole Olsen Malms fortjeneste. Han var den første i Skandinavia til å produsere tuberkulin og en av de første i Europa som startet offentlig bekjempelse av storfetuberkulosen. Etableringen av Det veterinærpatologiske laboratorium, det senere Veterinærinstituttet, og Norges veterinærhøgskole var også resultater av Malms innsats.
Malm tok examen artium 1872 og medisinsk embetseksamen 1880. 1881 var han kandidat ved Rikshospitalet, og etter kort tid i privat praksis ble han ansatt som kommunelege i Øyer og senere i Sør-Odal. Med offentlig stipend studerte han fra 1887 veterinærmedisin i København parallelt med at han arbeidet ved universitetets bakteriologiske laboratorium. Han ble uteksaminert som dyrlege høsten 1889 og arbeidet deretter en tid ved Institut Pasteur i Paris og ved École vétérinaire d'Alfort.
1890 ble Malm utnevnt til overlege for det sivile veterinærvesen og pålagt å bestyre Det veterinærpatologiske laboratorium og Det animale vaccineinstitut, som samtidig var blitt etablert på hans initiativ. 1894 ble tittelen endret til veterinærdirektør, et embete han innehadde til sin død. 1891 startet han produksjon av tuberkulin for diagnostikk av tuberkulose hos storfe og fra 1892 regulær produksjon av tuberkulin til diagnostisk bruk hos både menneske og husdyr. Han startet også tidlig produksjon av antiserum mot difteri på hest og av koppevaksine på kalv. Han tok den medisinske doktorgrad 1894 på en avhandling om tuberkulin.
Som veterinærdirektør foretok Malm tallrike studieturer til veterinære institusjoner i Europa. Hans forskning var først og fremst konsentrert om smittsomme husdyrsykdommer. Han bygde videre på den utforsking av smittestoffer hos husdyr som kommuneveterinæren i Bergen, Ivar Nielsen, hadde startet på Vestlandet. Malm ble den første i Skandinavia som rendyrket tuberkelbasillen fra menneske og svin. Ved diagnostisk bruk av norskprodusert tuberkulin ledet han den offentlige bekjempelse av storfetuberkulosen med nedslakting av smittede besetninger. Mens sykdommen 1895–96 ble påvist i hele 573 besetninger, var tallet i 1915 redusert til 82.
Malm behersket tysk, fransk og engelsk og deltok hyppig med rapporter ved internasjonale kongresser. Han skrev tallrike artikler om smittsomme dyresykdommer og andre emner og utgav flere bøker. På hans initiativ ble det norske Pasteurlegatet opprettet 1892, og han var dets styreformann til sin død. Han arbeidet systematisk for å fremme veterinærenes utdannelse, ansettelsesvilkår og økonomiske betingelser. 1892–1914 sørget han for bevilgning til etterutdannelse av dyrleger, og fra 1910 var han formann i De norske Dyrlægers Understøttelsesfond.
1895–1910 var Malm medlem av kommunestyret i Kristiania og 1899–1901 av formannskapet. Fra 1899 var han formann i en kommunal komité for å planlegge fornyelse av vannforsyningen og kloakksystemet i Kristiania i forbindelse med innføringen av vannklosettet. 1906 ble han innvalgt på Stortinget etter å ha tatt avskjed som veterinærdirektør. Men allerede året etter trådte han ut av Stortinget, da han ble gjenutnevnt til veterinærdirektør og som embetsmann i et departement dermed ikke lenger var valgbar. Malm var styremedlem eller formann i en lang rekke foreninger og statlige kommisjoner, bl.a. utarbeidet han det første forslag til opprettelse av Det Norske Pengelotteri og var styreformann der fra opprettelsen 1912 til sin død. Han var pådriver for opprettelse av en norsk veterinærhøgskole og for etablering av tidsmessig kjøttkontroll. I alle år var han flittig bidragsyter til Tidsskrift for Den Norske Veterinærforening og deltok ivrig i samfunnsdebatten på mange områder, ofte med kontroversielle synspunkter, bl.a. som motstander av kvinners stemmerett. Uten hensyn til personlig popularitet forfektet han det han mente var rett. I pressen var han et yndet objekt for karikaturtegnere.
Malm ble utnevnt til ridder av 1. klasse av St. Olavs Orden 1897 og var kommandør av Dannebrogordenen og den svenske Nordstjärneorden. Han var æresmedlem i The Royal College of Veterinary Surgeons og korresponderende medlem av flere vitenskapelige selskaper.
Ole Olsen Malm døde 1917. Ola Thommessen avsluttet sin nekrolog over ham i Tidens Tegn slik: “Selv de som ikke var Malms venner vil sørge over dette dødsfald, fordi han i sandhet betød noget for det hele norske samfund.”