Osman Çakmak, ilk ve ortaokulu doğduğu köyde, lise eğitimini Sivas Lisesinde tamamladı. Atatürk Üniversitesi Kimya bölümünde lisans ve lisansüstü eğitimini tamamladı. 

Almanya’da post doktora çalışmalarına katıldı (A. Von Humboldt Bursu, Wurzburg Üniversitesi).   İngiltere, ABD ve TÜBİTAK MAM’da araştırmacı misafir bilim adamı olarak çalıştı. Organik kimyanın sentez alanında ticari önemi yüksek moleküllerin elde edilmesinde önemli olan yeni reaksiyon metotları geliştirdi; biyolojik aktiviteye sahip ilaç adayı moleküller sentezledi. TÜBİTAK, TEYiDEP projelerinde yürütücü veya akademik danışman olarak görev yaptı. 

Atatürk Üniversitesinde (1984) başlayan akademisyenliğini Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi (1993) ve Yıldız Teknik Üniversitesinde (2013) devam ettirdi. Tokat GOÜ ve Yalova Üniversitesinde kurucu idari görevler yaptı.  Değişik vakıf üniversitelerinde (Gelişim, Biruni, İ. Esenyurt ve İ. Rumeli) tam zamanlı ve yarı zamanlı çalıştı. Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi Bilim Tarihi Bölümünde “İslâm’da Kimya Tarihi” dersleri verdi. Çeşitli eğitim kurumlarına ve sınai kurumlara danışmanlık yaptı. 

Okul birinciliklerine, çeşitli bilim ve başarı ödüllerine ve çok sayıda bilimsel yayına sahip olan Osman Çakmak’ın neşredilmiş kitapları bulunmaktadır. Kendisi bilimin soğuk yüzünü ısıtan popüler yazıları ve eğitime yön veren felsefi yaklaşımlarıyla tanınan üretken bir kalemdir.