27 kwietnia 1866 roku awansowany do stopnia kapitana służył w królewsko-bawarskim regimencie piechoty.

thumb|left|200px|Otto I Bawarski Książę Otto reprezentował swojego brata Ludwika 18 stycznia 1871 roku na uroczystości koronacji króla Prus Wilhelma Hohenzollerna na cesarza niemieckiego, sam Ludwik odmówił wzięcia udziału w uroczystości. Otto mocno skrytykował ceremonię w liście do brata.

Otto został królem Bawarii po śmierci brata w 1886 roku, jednak nigdy naprawdę nie rządził, a nawet nie do końca był świadomy, że jest królem. Podobnie jak brat, cierpiał na porfirię odziedziczoną po matce; był także chory psychicznie. Został oficjalnie uznany za niepoczytalnego w 1875 roku. Był trzymany w odosobnieniu i pod nadzorem lekarzy aż do swojej śmierci. Krajem rządził regent, którym był stryj Ottona i Ludwika Luitpold Bawarski, a następnie jego syn Ludwik (późniejszy król Ludwik III).