Ота Юльевіч Шміт вучыўся ў Магілёўскай мужчынскай гімназіі, куды паступіў адразу ў другі клас. У 1905 г. разам з сям'ёй пераехаў у Адэсу. Скончыў з залатым медалём Адэскую гімназію (1909), фізіка-матэматычны факультэт Кіеўскага ўніверсітэта (1913).

1913-1917 гг. – выкладчык, 1920-1923 гг. – прафесар Kіеўскага ўніверсітэта.

1920-1921 гг. – узначальваў Галоўны камітэт прафесійна-тэхнічнай адукацыі, член калегіі Народнага камісарыята асветы.

1921-1924 гг. – узначальваў Дзяржаўнае выдавецтва. Адзін з заснавальнікаў і галоўны рэдактар (1924-1941) Вялікай Савецкай энцыклапедыі.

1926-1930 гг. – прафесар Маскоўскага дзяржаўнага ўніверсітэта.

1929-1949 гг. – заснавальнік і загадчык кафедры вышэйшай алгебры фізіка-матэматычнага (пазней механіка-матэматычнага) факультэта МДУ.

1930-1931 гг. – дырэктар Інстытута матэматыкі і механікі МДУ.

1932-1939 гг. – начальнік Галоўнага ўпраўлення Паўночнага марскога шляху. Быў адным з буйнейшых даследчыкаў Арктыкі. Узначальваў палярныя экспедыцыі на ледаколах "Георгій Сядоў" (1929-1930), "Сібіракоў" (1932), "Літке" (1936), на параходзе "Чалюскін" (1933-1934). У 1937 г. узначальваў паветраную экспедыцыю на Паўночны полюс. Упершыню ў гісторыі самалёты апусціліся на лёд у раёне полюса, высадзіўшы навуковую групу на чале з І.Дз. Папаніным. Першыя 16 дзён разам з імі пражыў і Шміт.

1937 г. – прысвоена званне Героя Савецкага Саюза за арганізацыю дрэйфуючай станцыі "Паўночны полюс – 1".

1937-1949 гг. – ініцыятар стварэння і першы дырэктар Геафізічнага інстытута Акадэміі навук СССР.

Быў першым віцэ-прэзідэнтам Акадэміі навук СССР (1939-1942), членам ЦВК СССР (1935-1938), дэпутатам Вярхоўнага Савета СССР (1937-1946).

Аўтар кнігі "Абстрактная тэорыя груп" (1916), якая ўвайшла ў залаты фонд прац па алгебры. Алгебраічная тэарэма Рамака-Шміта – адна з асноўных тэарэм сучаснай алгебры. Удастоены залатога медаля імя прафесара Рахманінава (1916).

Распрацаваў новую касмаганічную тэорыю паходжання Зямлі і планет Сонечнай сістэмы. Закон планетных адлегласцей, выведзены Шмітам, з'яўляўся першым у гicтopыii кacмaгoніі законам.

Узнагароджаны ордэнамі Леніна (1932, 1937, 1953), Працоўнага Чырвонага Сцяга (1937, 1945), Чырвонай Зоркі (1934), медалямі.

Імем О.Ю. Шміта названы востраў у Карскім моры, паўвостраў на поўначы Новай Зямлі, мыс на Камчатцы, вяршыня і перавал у гарах Паміра, гарадскі пасёлак і раён у Чукоцкай нацыянальнай акрузе; Інстытут фізікі Зямлі Акадэміі навук Расіі і навукова-даследчы ледакол, вуліцы ў Архангельску, Кіеве, Ліпецку. У Беларусі яго імя носяць: праспект у Магілёве, вуліцы ў Бабруйску, Быхаве, Горках, Гомелі.

З 1971 г. уручаецца прэмія імя О.Ю. Шміта за выдатныя навуковыя працы ў галіне даследавання і асваення Арктыкі.