1998 a 2007
O'Neill asiste al Estudio de Ballet Kishibe de Tokio.

2008
Comienza a estudiar en la Escuela de Ballet de Australia. Al año siguiente, representa a la escuela en el Prix de Lausanne, donde obtiene el primer puesto.

2013
Ella entra en el Cuerpo de Ballet de la Ópera de París.

2014
O'Neill gana el Prix du Cercle Carpeaux, así como una medalla de plata en el Concurso Internacional de Ballet de Varna.

2015
Es nombrada para el cargo de Sujet y recibe el Premio de Danza AROP del Ballet de la Ópera de París.

2016
Se convierte en Première danseuse y es nombrada mejor bailarina en el concurso Benois de la Danse de Moscú.