1924 yılında Selanik’ten göç eden İsmail Altındeniz tarafından, İstanbul Büyükçekmece’nin Mimar Sinan sahilinde küçük ahşap bir barakada lokanta olarak kuruldu. İşletmenin ilk ismi Sahil Lokantası idi. Öğle saatlerinde hizmet veren lokantada tencere yemekleri ve köfte servis ediliyordu. İsmail Altındeniz’in oğlu, 1924 doğumlu deniz astsubayı Osman Altındeniz verem hastalığı nedeniyle askeriyeden malulen emekli olunca babasının yanında çalışmaya başladı (1947). Babasının ölümü üzerine lokantanın işletmesini üstlendi. Ahşap baraka olan mekânı iki katlı hâle getirdi. Denizden kopamayarak hem balıkçılık hem de lokantacılık yapmaya başladı. Bir yandan tuttuğu balıkları pişirirken, diğer yandan da lokantada gelenlerle yemek yedi, eş dosttan hesap almadı. Sevilen balık ve meze çeşitleri sonucu, lokantanın menüsünü değiştirdi ve tencere yemeklerini kaldırdı. Balık ve rakı işletmenin asıl menüsü oldu. Sevenleri, Osman Altındeniz’e Balık Osman lakabını taktıkları için bir süre sonra bu lakap, restoranın da adı olarak değiştirildi.

Balık Osman’ın oğulları; Mehmet, İsmail ve Uğur 1970’li yıllardan itibaren garsonluk, bulaşıkçılık vb. işlere başlayarak işletmede çalışmaya başladı. 1980’li yılların başında restoranın bilinirliği arttı, mekânın fiziksel kapasitesi yetmedi. Bunun üzerine 1985 yılında ahşap bina yıkılıp günümüz hali olan dört katlı bina inşa edildi. 1990 yılında Balık Osman, sirozdan ölünce oğulları işletmeyi devraldı. Günümüzde ise, üç erkek kardeşin çocukları (Osman Berk Altındeniz, Sezer Altındeniz) restoranı işletmektedir. Mimarlık, halkla ilişkiler, endüstri mühendisliği gibi alanlarda öğrenim görmüş olan dördüncü kuşak, bilgi birikimlerini işletmenin iyileştirilmesi (dış cephenin yenilenmesi, iç dekorasyon değişimi vb.) için kullanmaktadır.

Bir teras ve dört kattan oluşan işletme günümüzde 700 kişiye hizmet vermektedir. Balığı geleneksel usullerle pişiren işletmede özellikle balık sossuz sade servis edilmektedir. Her gün, gece 03:00’da balık haline gidip balık alan işletmeciler, yılın 365 günü taze balık servis etmektedir. Balığın hemen her çeşidinin sunulduğu işletmede 40 soğuk ve sıcak meze de mevcuttur. Öğle saat 12:00’da servise başlayan işletmenin kapanış saati gece 00:00. Restoranın girişinde taze balıkların sergilendiği tezgâhtan balık seçildikten sonra, deniz ve göl manzarasının hâkim olduğu üst katlara çıkılmaktadır. Seksen üç senedir aile işletmesi olan restoranın çalışanları da uzun yıllardır hizmet vermektedir. İşletmede 25-30 senedir aşçılık, garsonluk yapan çalışanlar bulunmaktadır

Mimar Sinan Mahallesi’nde her sene düzenlenen Balık Festivali’ne bölgede bulunan pek çok restoran gibi Balık Osman işletmesi de destek vermektedir. Festival kapsamında en hızlı hamsi temizleme yarışmasını pek çok kez kazanan restoran, temizlenen balıkları halka ücretsiz olarak servis etmektedir.