Né dans la résidence du domaine à Edo, Ōkubo Tadayoshi est le fils ainé d'Ōkubo Noriyoshi, daimyō du domaine d'Ogino-Yamanaka, maison cadette du domaine d'Odawara. Ōkubo Tadanori, ancien daimyō d'Odawara, est forcé à la retraite en 1868 en raison de son opposition à la restauration de Meiji, et Tadayoshi devient le 12e chef du clan Ōkubo et par défaut, 10edaimyō du domaine d'Odawara. Cependant, le gouvernement de Meiji réduit ses revenus de 113 000 à 75 000 koku compte tenu de l'absence de soutien du clan Ōkubo à la cause impériale pendant la guerre de Boshin.
Tadayoshi est nommé gouverneur de domaine le , obtenant ce poste en raison de l'abolition du système han en 1871. Invoquant des problèmes de santé, il se retire de la vie publique en 1875 et transmet la direction du clan Ōkubo à Ōkubo Tadanori.
