Otto Nachtnebel war Gründungsmitglied des Arbeiterbildungsvereins Apollo und trat früh der Gewerkschaft der Bronzearbeiter – eine "Elitegruppe" der Wiener Metallarbeiter, die als eine der ersten Organisationen Kollektivverträge erstritten hatte – bei. Von 1926 bis 1934 war er Zentralsekretär des Metallarbeiterverbandes.

1918 wurde Nachnebel in den Wiener Gemeinderat entsandt, von 1932 bis1934 war er Obmann des Klubs der Sozialdemokraten im Gemeinderat. 1934 wurde Otto Nachnebel verhaftet und ins Anhaltelager Wöllersdorf verbracht.

Der Nachtnebelweg im 16. Bezirk ist seit 1971 nach ihm benannt.