Oskar Backlund ble student ved universitetet i Uppsala i 1846, i 1874 og dosent i astronomi i 1875. Han var deretter assisterende astronom ved Stockholms observatorium. Han ble siden i 1876 observatør ved observatoriet i Dorpat, og videre adjunkt ved Pulkovo-observatoriet sør for St. Petersburg i 1878. Han forlot denne stillingen i 1887 siden han i 1883 hadde blitt valgt til medlem av det russiske vitenskapsakademiet i St. Petersburg, og nå valgte å flytte dit. I 1895 overtok han som direktør for Pulkovo-observatoriet etter Fjodor Bredichin, en stilling han holdt til sin død. I 1897 ble Backlund innvalgt som utenlandsk medlem av det svenske Vetenskapsakademien og i 1911 ble han medlem av Royal Society.