Brentano di Tremezzo, som tilhørte en adelsslekt av italiensk opprinnelse, studerte fra 1874 til 1877 jus i Giessen og München. Han arbeidet så som advokat i Friedberg, og i 1891 flyttet han sitt kontor til Offenbach am Main.[5] I 1900 ble han også notar, og i 1902 ble han utnevnt til justisråd og i 1913 til geheimejustisråd.
Otto von Brentano di Tremezzo var medlem av bystyret i Offenbach am Main i flere år. Fra 1897 til 1918 var han medlem av det hessiske andrekammeret for valgkretsen Bingen-Land.
I 1919 og 1920 tilhørte han Weimar-nasjonalforsamlingen, og deretter var han frem til 1924 riksdagsmann for det katolske sentrumspartiet. Fra 1919 til 1927 var han også medlem av den hessiske landdagen. Mellom 1918 og 1927 var han dessuten hessisk justisminister og fra 1921 til 1927 også hessisk innenriksminister.