Отто Фридрих Больнов родился 14 марта 1903 года в городе Щецине (Штеттине), в Польше, в семье школьного учителя. Учёба Больнова проходила в университетах Берлина, Грайфсвальда, Гёттингена.
В 1925 году в Гёттингене ему была присуждена степень доктора наук по теоретической физике.
В университете Гёттингена у него возникает большой интерес к философии, он читает Хайдеггера, слушает лекции последователей Дильтея, Миша и Ноля. Позже он защищает докторскую диссертацию о философии Якоби.
В 1931 году Больнов получает профессуру и всю дальнейшую жизнь занимается преподавательской деятельностью в качестве профессора философии и педагогики.Научную карьеру начал как физик, в 1925 году защитил диссертацию у Макса Борна. Позже занялся философией, с 1927 года — ученик Мартина Хайдеггера.
В 1953—1970 годах профессор Тюбингенского университета.
В 1983—1991 годах был одним из соиздателей «Дильтеевского ежегодника» .