Mads Øvlisen har været formand for bestyrelsen ved LEGO A/S fra 1996 til 2008, han blev medlem af bestyrelsen i 1990. Øvlisen var fra 2006 til 2011 medlem af og fra 2011 special advisor for The United Nations Global Compact Board, New York. Han har også 2007 til 2011 formand for Statens Kunstråd, og medlem af bestyrelsen for Wanas Fondet, i Sverige.

Derudover, er han Adjungeret Professor i Corporate Social Resposibilty ved Copenhagen Business School. Mads Øvlisen har været formand for The Copenhagen Center for Social Resposibility, og var medstiftende formand for European Academy for Society i Business (EABIS). Fra 2000-2007 var Mads Øvlisen desuden formand for bestyrelsen ved Det Kongelige Teater. Mads Øvlisen er formand for Rådet for Samfundsansvar og modtog i 2011 den nyindstiftede CSR Award. I 2011 udgav han bogen "HEARTCORE. Tanker om ledelse"

Mads Øvlisen begyndte sin karriere hos Novo Industri A/S i 1972, han blev medlem af ledergruppen og var Administrerende Direktør for Novo industri A/S 1981-1989, siden Novo Nordisk A/S fra 1989-2000. Han var også medlem af Novo Fonden, 1982-1989, og medlem af Novo Nordisk Fonden fra 1989 til  2006.