Двадцятивосьмилітній Отто зійшов на престол Баварії 13 червня 1886 року, коли у прибережних водах озера Штарнберг південніше Мюнхена знайшли мертвим його дивакуватого старшого брата Людвіга II, кілька днів як відстороненого від влади з причини ментальної недієздатності. Таємниця його смерті так і залишилась нерозкритою, як і загибелі знайденого поруч з ним психіатра Бернхарда фон Гуддена, що наглядав і за Отто, який повернувся з Франко-прусської війни у стані глибокої депресії і вже більше десятиліття жив усамітнено, а останні три роки — фактично під домашнім арештом, у палаці Фюрстенрід під Мюнхеном.
З політичної точки зору у Баварії мало що змінилось — дядько короля принц-регент Луїтпольд і далі керував державними справами. І робив це доволі успішно — до кінця XIX століття за його активного сприяння Мюнхен перетворився на один із культурних центрів Європи. Він виявився й політиком доволі ліберальних поглядів: за правління Луїтпольда було запроваджено пряме виборче право, у 1906 році — проведено чергову виборчу реформу, яка серед іншого запровадила відповідальність міністрів перед парламентом, що перетворило Баварію на найдемократичнішу з країн Німецької імперії. Правда утриматись на чолі уряду його улюбленцеві Клеменсу фон Подевільсу не вдалось, і у 1912 році на чолі Ради міністрів його змінив Георг фон Гертлінг, лідер найбільшої в ландтазі фракції Католицької партії.
Луїтпольд не лише урядував, але й представляв свого племінника на церемонійних заходах — «меланхолійний король», як офіційно означався Отто, навіть не розумів свого монаршого статусу. То ж коли по смерті регента у грудні 1912 року новим «адміністратором Королівства Баварія» став його старший син, у пресі й з боку деяких політичних груп стали лунати заклики до 67-літнього принца Людвіга зайняти трон самостійно. Це питання було винесене на обговорення баварського ландстагу, що відкрив нову сесію 29 вересня 1913 року. 4 листопада депутати внесли зміни у конституцію, якими дали право регенту зі згоди парламенту «взяти на себе корону», якщо монарх виявиться недієздатним понад десять років і не буде жодних перспектив його одужання.
Конституційна поправка отримала широку партійну підтримку в нижній палаті і сенаті, й наступного дня, 5 листопада 1913 року, Людвіг оголосив про завершення регенства, усунення від влади свого двоюрідного брата і свій вступ в управління королівством. 8 листопада, після ратифікації цих заходів парламентом, він склав присягу як шостий король Баварії.
За правління Людвіга III Баварія пішла по шляху подальших демократичних реформ, і 2 листопада 1918 року за згодою усіх парламентських груп було запроваджене пропорційне представництво партій у вибірних органах влади. Однак монархію це не врятувало, навіть у її парламентській формі: Велика війна, яку король рішуче підтримав з перших її днів, сподіваючись на анексію Ельзасу і частини Бельгії з Антверпеном включно, щоб отримати вихід до моря, добігала кінця з ганебним для Німеччини наслідком: безумовною капітуляцією, падінням імперії і революційним хаосом.
7 листопада на мітингу у Мюнхені соціал-демократ Курт Айснер проголосив Баварію соціалістичною республікою.
До такого повороту подій Людвіг III виявився абсолютно не готовий: кажуть, він дізнався про революцію від випадкового перхожого під час щоденної прогулянки в Англійському саду. Філіпп фон Геллінграт, військовий міністр Баварії, підтвердив, що в Мюнхені більше нема вірних монархії військ. Чекати на зовнішню допомогу було марно, і за день до Комп'єнського перемир'я Людвіг III з родиною виїхав до Австрії, де вирішив перечекати революційний неспокій. Зректись престолу він відмовився, але 12 листопада спеціальною декларацією звільнив усіх державних службовців та військових від присяги йому на вірність, щоб забезпечити тяглість адміністративних інституцій. Утім, для Айснера, що очолив новий тимчасовий уряд, цього виявилось досить, щоб оголосити короля позбавленим влади.
Так закінчилось 738-літнє правління Віттельсбахів у Баварії.
Вже як приватна особа Людвіг повернувся до Баварії, але після вбивства Айснера у лютому 1919 року, він, остерігаючись антироялістського акту помсти, частіше жив за кордоном, здебільшого у Швейцарії та Угорщині, де й помер 18 жовтня 1921 року. 5 листопада його поховали у мюнхенському соборі Богоматері поруч з дружиною, серце — у каплиці Благодаті в Альтеттінгу, де покоїться і серце його племінника Отто, що помер п'ятьма роками раніше.