Hanche-Olsen genoot zijn jeugdopleiding bij Øvrevoll Hosle IL en Stabæk Fotball. Bij die laatste club maakte hij in het seizoen 2015 voor het eerst zijn opwachting in de wedstrijdselectie van het eerste elftal. Op 10 juli 2016 maakte hij zijn officiële debuut in de competitiewedstrijd tegen Lillestrøm SK, waarin hij in de blessuretijd inviel voor Ernest Asante. Daar werd hij op zijn 21e al tot aanvoerder aangesteld.[1]
In de zomertransferperiode van het jaar 2020 stond hij op de radar van Standard Luik.[2] Later raakte ook de interesse van KAA Gent bekend.[3] Uiteindelijk tekende hij voor KAA Gent, dat 800.000 euro betaalde voor hem.[4] Hij debuteerde er op 17 oktober 2020 in de competitiewedstrijd Cercle Brugge-KAA Gent (5-2-verlies). Hanche-Olsen scoorde in zijn debuutwedstrijd meteen zijn eerste doelpunt voor Gent.[5]
In november 2020 werd Hanche-Olsen voor het eerst opgeroepen voor het Noorse nationale team, in het kader van de Nations League. Zijn selectie kwam er toen het voltallige nationale team in quarantaine moest doordat een speler positief had getest op COVID-19 en er ter vervanging een volledig nieuw team werd opgeroepen.[6] Op 18 november 2020 maakte hij zijn interlanddebuut tegen Oostenrijk.[7]