O'Brien ble født i New York City, og vokste opp i Springfield Township i New Jersey fram til han var tolv år da han og familien flyttet til Hermosa Beach i California. Hans far var kameramann og hans mor en tidligere skuespiller. Hans familiebakgrunn er irsk, engelsk, italiensk og spansk. Han tok eksamen ved videregående skole Mira Costa i 2009. Han hadde planer om å begynne ved Syracuse University høsten 2009 for å studere film, men besluttet istedenfor å flytte til Los Angeles for å begynne en karriere som skuespiller.