Sander çocukluk ve gençlik yıllarını Hannover ve Kassel'de geçirdi. Okula da orada gitti ve 1962 yılında liseden mezun oldu. Donanmadaki askerlik görevinden sonra 1967 yılına kadar tiyatro çalışmaları, Almanca, edebiyat, sanat tarihi ve felsefe okudu. Sander ilk tiyatro deneyimini 1965 yılında Düsseldorf Kammerspiele'de yaşadı. Daha sonra Heidelberg Tiyatrosu ve Freie Volksbühne Berlin'de rol aldı. Sander 1970'ten itibaren Berlin'deki Schaubühne am Hallerschen Ufer'de görev aldı; burada sadece sahne almakla kalmadı, aynı zamanda prodüksiyonlarda da yer aldı. Otto Sander tiyatro çalışmalarıyla aynı zamanda sinema kariyerine de başladı. 1965 yılında Roland Klick'in "Ludwig" filminde çiftçinin oğlu ve taş ocağı işçisini canlandırdı ve böylece beyazperdedeki ilk çıkışını kutladı. Sander tiyatro okuluna devam etti ve Münih Rasyonel Tiyatro sahnesine çıktı. Orada en iyi kabareyi sergiledi ve komik, spontane ve anlamlı performansları için iyi eleştiriler aldı.1971'de aktris Monika Hansen ile evlendi; Ben ve Meret Becker'in üvey babası oldu. 1970'lerde Sander, sinema ve televizyon oyuncusu olarak ülke çapında tanınmaya başladı. Heinrich von Kleist'ın "Prinz Friedrich von Homburg" (1972), "İyimser Komedi" (1973) ve "The Bakchen" (1974) gibi oyun ve filmlerde rol aldı. 1974 yılında "Lehmann's Tales" filminde savaştan dönen bir asker rolünü üstlenen Sander, "The Marquise of O." (1975) filminde katı Junker'ı, Volker Schlöndorff'un "The Tin Drum" (1979) filminde müzisyen Meyn'i ve Wolfgang Petersen'in savaş destanı "Das Boot" filminde Şövalye Haçı taşıyıcısını canlandırdı. Sander, Hartmut Schmiege ve Christian Rateuke'nin "The Man in the Pajamas" filmindeki başrolüyle 1982 yılında Ernst Lubitsch Ödülü'nü aldı. Sadece oyunculuğa odaklanmadı, aynı zamanda arkadaşı ve meslektaşı Bruno Ganz ile Curt Bois hakkındaki "The Memory" adlı aktör portresinin gerçekleştirilmesinde aktif olarak yer aldı. 1980'lerde ve 1990'larda çalışmalarını istikrarlı bir şekilde sürdürdü ve örneğin Bruno Ganz ile birlikte "The Sky over Berlin" (1986) ve "In the Far Away So Close" (1993) gibi filmlerde tekrar tekrar görüldü. Sander aynı zamanda sunuculuk, seslendirme ve radyo konuşmacılığı yaptı ve okumalarda yer aldı. Ayrıca, "Marlene" (2000) ve "Sass" (2001) filmleri de dahil olmak üzere, üvey çocukları Ben Becker ve Meret Becker ile birlikte sık sık kamera karşısına geçti. 2005 yılında Régine Provvedi'nin yönettiği "Little Spoon" filminde rol aldı. 2007 yılında Berlin'deki Renaissance Theater sahnesinde Samuel Beckett'in "The Last Band" ve Bochum'da Thomas Bernhard'ın "The Ignorant and the Madman" oyunlarında oynadı. Anlatıcı olarak 2006 ve 2008 yıllarında "Perfume" ve "Krabat" adlı sinema yapımlarını tasarladı. 2012 yılında Bernd Böhlich'in komedi filmi "Ufka kadar, sonra sola!" ile tekrar parladı. "Soko Wien" ve "Polizeiruf 110" (2013) son TV yapımları oldu.12 Eylül 2013 tarihinde Berlin'de öldü.