O'Brien được đặt lườn tại Xưởng hải quân Boston ở Boston, Massachusetts vào ngày 31 tháng 5 năm 1938. Nó được hạ thủy vào ngày 20 tháng 10 năm 1939; được đỡ đầu bởi cô Josephine O’Brien Campbell, một hậu duệ sáu đời của Gideon O’Brien; và nhập biên chế cùng Hải quân Mỹ vào ngày 2 tháng 3 năm 1940 dưới quyền chỉ huy của Hạm trưởng, Thiếu tá Hải quân Carl F. Espe. Do nó được đóng trong một ụ nổi cùng với các tàu khu trục Walke, Lansdale và Madison, buổi lễ đặt tên và nhập biên chế của chúng được tổ chức kết hợp.
Lịch sử hoạt động
Trước chiến tranh
Trong những năm 1940-1941, O'Brien hoạt động dọc theo vùng bờ Đông Hoa Kỳ, trước khi vào ụ tàu để đại tu và sửa chữa vào mùa Thu năm 1941.
Sau khi hoạt động ngoài khơi Trân Châu Cảng và tuần tra tại vùng biển Hawaii, O'Brien đi đến đảo Midway vào cuối tháng 3 cùng chiếc tàu tiếp liệu thủy phi cơCurtiss để giúp di tản thường dân khỏi nơi đây; hai con tàu quay trở về Trân Châu Cảng vào ngày 3 tháng 4. Sau khi được nâng cấp và tăng cường hỏa lực phòng không, nó đón lên tàu hành khách để chuyển đến căn cứ không lực hải quân ở đảo san hô Palmyra, rồi khởi hành vào ngày 18 tháng 4 cùng các tàu khu trục Flusser và Mugford. Sau đó nó tham gia các đoàn tàu vận tải đi từ San Diego và San Francisco để hộ tống chúng đi đến Samoa, đi đến Pago Pago vào ngày 28 tháng 4.
O'Brien ở lại Pago Pago cho các hoạt động tuần tra và hộ tống tại chỗ. Vào ngày 26 tháng 5, nó hỗ trợ cho việc chiếm đóng đảo Wallis vốn được Lực lượng Pháp Tự do chiếm trước đó, rồi gia nhập cùng Procyon vào ngày 19 tháng 6 cho chuyến quay trở về Trân Châu Cảng. Nó hoạt động từ Trân Châu Cảng trong vai trò hộ tống vận tải, tuần tra và canh phòng máy bay, cho đến khi khởi hành cùng Lực lượng Đặc nhiệm 17 vào ngày 17 tháng 8 để tăng cường cho lực lượng tại Nam Thái Bình Dương, hộ tống cho tàu chở dầuGuadalupe.
Lúc 14 giờ 52 phút, O’Brien trông thấy khói bốc lên từ tàu sân bay Wasp. Nằm trong thành phần hộ tống chống tàu ngầm cho tàu sân bay Hornet, nó bẻ lái khẩn cấp qua mạ phải. Đến khoảng 14 giờ 54 phút, vẫn đang trong quá trình tăng tốc và rẽ phải, trinh sát viên trên tàu phát hiện một quả ngư lôi đang đến gần phía đuôi mạn trái, cách 1.000 thước Anh (910 m). Quả ngư lôi này trượt qua phía đuôi O'Brien, nhưng trong khi thủy thủ đoàn tập trung chú ý vào nó, một quả khác đánh trúng mũi tàu bên mạn trái. Vụ nổ chỉ gây ra ít hư hại rõ ràng, nhưng gây ra nhiều điểm yếu trên suốt cấu trúc lườn tàu của O'Brien. Nó vẫn tiếp tục di chuyển bằng chính động lực của nó, và về đến Espiritu Santo vào ngày 16 tháng 9, nơi thủy thủ của Curtiss thực hiện những sửa chữa tạm thời. Nó lên đường vào ngày 21 tháng 9 để đi Nouméa, New Caledonia, nơi nó được chiếc tàu sửa chữa Argonne tiếp tục sửa chữa. Đến ngày 10 tháng 10, nó lên đường dự định quay trở về vịnh San Francisco.
O’Brien đi đến Suva thuộc quần đảo New Hebrides vào ngày 13 tháng 10, rồi lại ra khơi vào ngày 16 tháng 10. Tốc độ rò rỉ nước biển vào bên trong chiếc tàu khu trục ngày càng gia tăng, và đến ngày 18 tháng 10, nó buộc phải chuyển hướng đến một nơi neo đậu an toàn gần nhất. Một số lượng lớn những vật nặng bên trên được phóng bỏ, và được chuẩn bị để bỏ tàu; tuy nhiên, hạm trưởng của O'Brien cho rằng nó vẫn có thể đi đến được Pago Pago. Tuy nhiên, lúc 06 giờ 00 ngày 19 tháng 10, lườn tàu bất ngờ vỡ ra, hai phần trước và sau của con tàu tách ra độc lập. Đến 06 giờ 30 phút, mọi người ngoại trừ một nhóm nhỏ thủy thủ đoàn được lệnh bỏ tàu; nữa giờ sau nó bị bỏ hoàn toàn. Ngay trước 08 giờ 00, nó đắm hoàn toàn ở tọa độ 13°30′N171°18′T / 13,5°N 171,3°T / -13.500; -171.300, sau khi di chuyển gần 3.000 hải lý (5.600 km) kể từ khi trúng ngư lôi. Mọi thành viên thủy thủ đoàn đều được cứu sống.
Phần thưởng
O'Brien được tặng thưởng một Ngôi sao Chiến trận do thành tích phục vụ trong Thế Chiến II.