Figlio di Ottone IV di Wittelsbach conte palatino di Baviera e della moglie Heilica di Lengenfeld-Pettendorf, nacque a Kelheim nel 1117.
Fu al servizio di Federico I Barbarossa e quando questi depose Enrico I il Leone nel 1180 lo insignì del titolo di duca di Baviera.
Ottone I è considerato capostipite della dinastia dei Wittelsbach che fu al potere fino al 1918.
Morì a Pfullendorf l'11 luglio 1183.
Dalla moglie Agnes von Loon ebbe nove figli: Otto, Sofia, Heilica (morta infante), Agnese, Riccarda, Ludovico, Heilica (morta infante), Elisabetta (morta infante), Mechthild.
Ludovico fu suo successore nel ducato.