1925년 5월 31일, 0세 때, 프라이 오토는 독일 작센 주 지그마르에서 태어났다.

1943년, 18세 때, 프라이 오토는 베를린 공과대학교에서 건축학을 공부하기 시작했다. 그러나 같은 해에 독일 공군에 징집되어 전투기 조종사로 복무하게 되었다.

1945년 4월, 19세 때, 프라이 오토는 뉘른베르크 근처에서 연합군에 의해 포로로 잡혀 프랑스 샤르트르 근처의 전쟁 포로 수용소에 수감되었다. 그곳에서 그는 항공 공학 교육을 받은 경험을 바탕으로, 재료가 부족한 상황에서 임시 주거로 텐트를 실험하기 시작했다.

1948년, 23세 때, 프라이 오토는 미국으로 건너가 에리히 멘델존, 미스 반 데어 로에, 리차드 노이트라, 프랭크 로이드 라이트 등 저명한 건축가들을 방문하며 견문을 넓혔다.

1952년, 27세 때, 프라이 오토는 독일에서 개인 건축 사무소를 설립하며 본격적인 건축가로서의 경력을 시작했다.

1954년, 29세 때, 프라이 오토는 박사 학위를 취득했다.

1955년, 30세 때, 프라이 오토는 카셀에서 열린 독일 연방 정원 박람회에서 잍형 케이블망 구조의 음악당을 설계하여 주목을 받았다.

1957년, 32세 때, 프라이 오토는 쾰른 라인파크에 탄츠브루넨 파빌리온을 설계했다.

1964년, 39세 때, 프라이 오토는 슈투트가르트 대학교에 경량 구조 연구소(Institut für Leichte Flächentragwerke)를 설립하고 교수로 재직하며 경량 구조와 자연 디자인에 대한 연구를 이어갔다.

1967년, 42세 때, 프라이 오토는 캐나다 몬트리올에서 열린 엑스포 67의 서독관을 롤프 구트브로드와 함께 설계했다.

1972년, 47세 때, 프라이 오토는 독일 뮌헨에서 열린 하계 올림픽 주경기장의 지붕 구조를 귄터 베니쉬와 함께 설계하여 세계적인 명성을 얻었다.

1974년, 49세 때, 프라이 오토는 사우디아라비아 메카의 컨벤션 센터를 설계했다.

1975년, 50세 때, 프라이 오토는 독일 만하임의 멀티할레(Multihalle)를 설계했다.

1980년, 55세 때, 프라이 오토는 뮌헨 동물원의 대형 조류사를 설계했다.

1985년, 60세 때, 프라이 오토는 사우디아라비아 리야드의 투와이크 궁전을 설계했다.

1990년, 65세 때, 프라이 오토는 일본 도쿄에서 혼다상을 수상했다.

1996년, 71세 때, 프라이 오토는 독일 건축가 및 엔지니어 협회의 대상을 수상했다.

1996년/97년, 71세 때, 프라이 오토는 울프 예술상(건축 부문)을 수상했다.

2000년, 75세 때, 프라이 오토는 일본 건축가 시게루 반과 함께 독일 하노버 엑스포 2000의 일본관 지붕 구조를 설계했다.

2003년, 78세 때, 프라이 오토는 건축 잡지 HÄUSER에 의해 역대 가장 중요한 건축가 중 한 명으로 선정되었다.

2005년, 80세 때, 프라이 오토는 영국 왕립 건축가 협회(RIBA)로부터 로열 골드 메달을 수상했다.

2006년, 81세 때, 프라이 오토는 일본 예술 협회로부터 프레미엄 임페리얼 건축상을 수상했다.

2015년 3월 9일, 89세 때, 프라이 오토는 독일 바덴뷔르템베르크 주 레온베르크에서 별세했다.

2015년, 프라이 오토는 사후에 프리츠커 건축상을 수상했다.