地球のアイルランド出身。５人兄弟の中で育ち、あらゆる機会に強いという天性の素質を認めた父親は、彼を技術系に学校へ入学させた。その後、宇宙艦隊アカデミーへと進む。惑星連邦とカーデシア連邦との戦争時、彼はベンジャミン・マックスウェル艦長のＵ.Ｓ.Ｓラトリッジに作戦仕官として勤務していた。その当時惑星セトリク３号星の住民保護という命令を受けたが、艦の到着が遅れ、マックスウェルの家族を含む１００名以上の家族が殺害された。この事件があったため、オブライエンはカーデシア人に対して強い嫌悪感を抱いている。２３６３年、Ｕ.Ｓ.ＳエンタープライズＤに配属、転送主任となる。２３６７年、同船の植物学者のイシカワ・ケイコと結婚し、一人娘モリーがいる。

２３６９年、ＤＳ９へ技術主任として配属。施設の保護全般を手がけている。ＤＳ９ではエンジニアが不足しているため、ステーション内では１番忙しい人物でもある。普段はドクター・ジュリアン・ベシアと行動を共にすることが多い。