Cerrahpaşa Tıp Fakültesinden mezun oldu. Tıpta uzmanlık eğitimini aynı fakültenin Anesteziyoloji ve Reanimasyon Bölümü’nde tamamladı. 2007-2009 yılları arasında University of California, San Francisco’da Research Fellow olarak çalıştı. Türkiye’ye döndükten sonra Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde Tıp Eğitimi alanında doktora eğitimini tamamladı.
Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Tıp Eğitimi Anabilim Dalı Başkanı olarak görev yapan Prof. Dr. Özlem Serpil Çakmakkaya, aynı zamanda Eğitim Akreditasyonu Komisyonu, Öz Değerlendirme Kurulu ve Öğrenci ve Öğretim Üyesi Anketleri İzleme Birimi’nde Baş Koordinatör olarak görev yapmaktadır. Ayrıca, Tıp Eğitimi Programlarını Değerlendirme ve Akreditasyon Derneği’nde değerlendirici ve raportör olarak görev alarak ulusal düzeyde tıp eğitimi akreditasyon çalışmalarına katkı sunmaktadır.