Hans-Otto Weiß absolvierte sein Gesangsstudium in Frankfurt/Main und in Wiesbaden. Sein erstes Engagement führte den zweimaligen Finalisten beim Bundeswettbewerb Gesang nach Detmold.
Der Bassist wirkte bei zahlreichen Festivals wie den Eutiner, den Bad Hersfelder und den Zwingenberg-Festspielen, den Tiroler Festspielen Erl, dem Festival de Buc (Versailles) und dem Festival de Radio France-Montpellier mit und gastierte
u. a. in Augsburg, Braunschweig, Darmstadt, Frankfurt, Mannheim, München, Wuppertal, Winterthur, Luxemburg sowie an der Opera en Convento (Santa Cruz, La Palma).

Seit 1985 ist er am Staatstheater Mainz engagiert, wo er sich Partien wie Alaskawolfjoe in Aufstieg und Fall der Stadt Mahagonny, Daland in Der fliegende Holländer, Leporello in Don Giovanni, Sarastro in Die Zauberflöte, Swallow in Peter Grimes, Philipp in Don Carlo, Raimondo in Lucia di Lammermoor, Kezal in Die verkaufte Braut, Landgraf HerMann in Tannhäuser, Tommaso in Tiefland, Baron Ochs in Der Rosenkavalier und Gurnemanz in Parsifal erarbeitete.

In der Saison 2010/11 wurde Hans-Otto Weiß zum Kammersänger ernannt. Während den Spielzeiten 2014/15 und 2015/16 sang er unter anderem Veit Pogner in Die Meistersinger von Nürnberg (Wagner), die Zweite Königswache in Perelà (Dusapin), den Bauer in Simplicius Simplicissimus (Hartmann), Dr. Grenvil in La Traviata (Verdi), Daland in Der fliegende Holländer (Wagner), Sparafucile in Rigoletto (Verdi) und Simone in Gianni Schicchi (Puccini). In der Spielzeit 2016/17 war Hans-Otto Weiß als Kaiser in Benatzkys Im Weißen Rößl sowie als Daland in Wagners Der fliegende Holländer zu erleben.