Otto Paul Herman Diels Hamburgban született. A berlini egyetemen Emil Fischernél tanult kémiát, majd 1916-ban a kieli egyetem kémiaprofesszora lett. 1906-ban fedezte fel a rendkívül reakcióképes szén-szuboxidot, más néven triszén-dioxidot, amelyet a malonsavból vízelvonással állított elő, s meghatározta tulajdonságait és kémiai összetételét. Módszert dolgozott ki a hidrogénatomok egy részének bizonyos szerves molekulákból fémszelénnel történő eltávolítására. A diénszintézis kapcsán olyan szerves anyagokat használt fel gyűrűs szerves anyagok létrehozására, amelyek két szén-szén kettős kötést tartalmaztak. Ezt a módszert, amelyet 1928-ban tanítványával, Kurt Alderrel dolgozott ki, ma Diens-Alder reakciónak nevezik. Eljárásuk különösen a műgumi és a műanyagok előállításában fontos. A kémiai Nobel-díjat 1950-ben kapta - Alderrel megosztva - a ciklikus szerves vegyületek előállítására szolgáló módszerükért, az ún. diénszintézis felfedezéséért és kifejlesztéséért. A tudós 1954. március 7-én halt meg Kiel-ben.