Mekke’de doğan Osman b. Talha, Kureyş’ten Abdüddâroğullarına mensuptur. Abdüddâroğulları Kabe’nin bakımı ve muhafazasından sorumlu kabileydi. Ayrıca Kabe’nin ziyarete açılması görevi de bu kabileye aitti. Babadan oğla geçen bu görev Osman b. Talha’ya gelmişti. Önceleri Müslümanlara olan şiddetli muhalefetiyle tanınan Osman, aynı kabileden olan Mus’ab b.Umeyr’in ev hapsinde tutulmasına sebep olmuştu. Kendisini İslam’a davet eden Rasûl-i Ekrem’e ise atalarının dininden dönmeyeceğini söyledi. Hicretten sonra da muhalefetine devam etti. Uhud’a bütün yakınlarıyla katıldı. Kureyş’in sancağını taşıyan yakınları bir bir öldürüldü. Hendek gazvesinde de kabilesi adına müşriklerin sancağını Osman b. Talha taşıdı.
Hz. Peygamber kaza umresi sırasında başta Halid b. Velid olmak üzere Mekkeli gençleri Medine’ye davet etti. Osman b. Talha, Halid b. Velid’in yakın arkadaşıydı. Halid b. Velid, Hz. Peygamber’in bu teklifini onunla görüştü. Hudeybiye ve kaza umresinden sonra Müslümanlara karşı daha ılımlı olan Osman b. Talha, Halid b. Velid ile birlikte Müslüman olmaya karar verdi. Medine’ye gitmek üzere yola çıktıklarında Amr b. Âs ile karşılaştılar ve 1 Safer 8 (31 Mayıs 629)’de Medine’de Hz. Peygamber’in huzurunda İslamiyet’i kabul ettiler. Hz. Peygamber onların gelişiyle duyduğu memnuniyeti şu sözlerle ifade etti: “Mekke ciğerpârelerini size gönderdi.”
Osman b. Talha hicret etmeden önce Kâbe’nin anahtarlarını annesine bırakmıştı. Medine’ye geldikten kısa bir süre sonra Mekke’nin fethi gerçekleşti. Hz. Peygamber Kabe’yi tavaf ettikten sonra Osman b. Talha’dan anahtarları istedi ve içini putlardan temizleyerek namaz kıldı. Ardından Kabe’nin anahtarlarını tekrar Osman b. Talha’ya vererek bu anahtarların kıyamete kadar kendilerinde kalacağını söyledi. Hz. Peygamber’in vefatına kadar Medine’de kalan Osman b. Talhâ, daha sonra Mekke’ye dönüp hicabe görevini sürdürdü. 41 veya 42 yılında Mekke’de vefat etti.