Vương tử Luitpold giữ vai trò nhiếp chính vương cho đến khi ông qua đời vào năm 1912 và được kế vị bởi con trai ông là Vương tử Ludwig, em họ đời đầu của Otto. Vào thời điểm đó, rõ ràng là Otto sẽ không bao giờ thoát khỏi tình trạng ẩn dật hoặc có đủ năng lực về mặt tinh thần để chủ động trị vì. Hầu như ngay sau khi Ludwig trở thành nhiếp chính, giới truyền thông và các giai cấp xã hội đã kêu gọi Ludwig tiếp nhận ngai vàng và chính thức trở thành vua của Bayern.

Theo đó, hiến pháp của Bayern đã được sửa đổi vào ngày 4 tháng 11 năm 1913 để thêm vào một điều khoản quy định rằng nếu chế độ nhiếp chính được thực hiện vì lý do nhà vua mất năng lực kéo dài trong mười năm và không có kỳ vọng rằng Nhà vua sẽ có thể quay lại tiếp nhận quyền lực, thì Nhiếp chính vương có thể chấm dứt chế độ nhiếp chính, phế truất Nhà vua và tự mình lên ngôi với sự đồng ý của cơ quan lập pháp. Ngày hôm sau, Thân vương Nhiếp chính Ludwig chấm dứt quyền nhiếp chính, phế truất người anh họ của mình và tuyên bố lên ngôi vua với vương hiệu Ludwig III. Quốc hội đã phê chuẩn vào ngày 6 tháng 11 và Ludwig III tuyên thệ lập hiến vào ngày 8 tháng 11. Vua Otto được phép giữ lại tước hiệu của mình suốt đời.

Otto đột ngột qua đời vào ngày 11 tháng 10 năm 1916 do chứng xoắn ruột (tắc ruột). Hài cốt của ông được an táng trong hầm mộ Michaelskirche ở Munich. Theo truyền thống hoàng gia Bayern, trái tim của nhà vua được đặt trong một chiếc bình bạc và gửi đến Gnadenkapelle (Đền thờ Đức Mẹ Altötting) ở Altötting, bên cạnh trái tim của anh trai, cha và ông nội của ông.