Figlio di Ludovico I di Baviera e di Ludmilla di Boemia, nacque a Kelheim il 7 aprile 1206.
Con il suo matrimonio con Agnese del Palatinato, i Wittelsbach ereditarono il Palatinato.
Sua figlia Elisabetta sposò Corrado IV di Svevia, figlio di Federico II, per questo matrimonio Ottone II fu scomunicato dal papa Innocenzo IV.
Ottone II morì a Landshut il 29 novembre 1253.
Dalla moglie aveva avuto diversi figli tra i quali raggiunsero l'età adulta Elisabetta, Ludovico e Enrico.