Tobias Ortmaier schloss 1998 sein Studium der Elektro und Informationstechnik an der Technischen Universität München ab.

Danach war er am Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt, Institut für Robotik und Mechatronik tätig und forschte dort zu verschiedenen Themen der roboterassistierten Chirurgie.

Von 2006 bis 2009 arbeitete er für die Firma KUKA Roboter GmbH in Augsburg und leitete medizintechnische Projekte, als er 2008 als Institutsleiter an die Leibniz Universität Hannover, Fakultät für Maschinenbau berufen wurde.

Hier widmete er sich neben Forschung und Lehre insbesondere dem Technologietransfer und co-gründete unter anderem die FORWARDttc GmbH (jetzt avateramedical Digital Solutions GmbH) und die Yuanda Robotics GmbH.

Ende 2020 verlies er die Universität, um sich vollumfänglich den zuvor genannten Firmen zu widmen.