Con sus hermanos Isabel y Eugenio se contrató a muy temprana edad en la compañía El Boleo, de Santa Rosalía, BCS, y posteriormente en la de Cananea, Sonora. Ello permitió a los jóvenes mineros conocer las condiciones en que vivía el gremio, la grave explotación y acentuada desigualdad y marginación que padecían los trabajadores y sus familias.
En 1913 se enlistó como soldado en el primer cuerpo de voluntarios de Cananea, bajo las órdenes de Manuel M. Diéguez; ello significaría el inicio de su carrera militar.
Disuelto el ejército federal en 1914, después de la renuncia de Victoriano Huerta, Olachea tenía ya el grado de capitán. Al año siguiente participó en las batallas decisivas de Ciudad Juárez, donde Álvaro Obregón derrotó a Francisco Villa y su División del Norte. Entonces el todosanteño fue ascendido a teniente coronel, y poco tiempo después a coronel.
En total sumó 97 hechos de armas, por los que recibió diversos reconocimientos.
En 1929 fue designado gobernante de su tierra, con cuyo carácter apoyó a obreros y campesinos, particularmente en la promoción de las primeras organizaciones gremiales e imponiendo las disposiciones de la ley federal del Trabajo.
Pasó a fungir como jefe político del Distrito Norte de Baja California en 1931, una vez que fueron instituidos los territorios Norte y Sur de la península; duró en ese cargo hasta 1935.
Diez años más tarde, el Frente de Unificación Sudcaliforniano (FUS) planteó al gobernador, Gral. Francisco J. Múgica, la aspiración de que la sociedad sudpeninsular fuese dirigida por uno de sus miembros; la propuesta fue enviada por el constituyente, junto con su renuncia, al presidente Manuel Ávila Camacho, quien dispuso que su nuevo representante en la entidad fuese Agustín Olachea. Éste emprendió una importante promoción del desarrollo regional hasta 1956 en que entregó el mandato.
Seguidamente fue presidente nacional del Partido Revolucionario Institucional (1956-1958) y secretario de la Defensa Nacional (1958-1964).
Falleció en La Paz el 13 de abril de 1973.