Figlio di Ludovico IV il Bavaro e di Margherita II di Hainaut, Ottone V di Wittelsbach nacque nel 1346.
Nel 1347, alla morte del padre, ebbe i titoli di duca di Baviera e margravio di Brandeburgo insieme ai fratelli. Con a divisione dell'eredità, nel 1351, ottenne il margraviato di Brandeburgo insieme al fratello Ludovico VI. Ottone e Ludovico furono nominati principi elettori nel 1356.
Nel 1365 morì Ludovico VI e Ottone rimase unico margravio di Brandeburgo.
Nel 1371 l'imperatore Carlo IV invase il Brandeburgo e nel 1373 Ottone rinunciò al margraviato dietro compenso in denaro e si stabilì in Baviera. Morì il 15 novembre 1379.
Nel 1366 aveva sposato Caterina di Boemia ma non ebbe figli.