Pintor, muralista y escultor, el “ecuatoriano universal cuya obra trasciende todas las fronteras…”, en las palabras de Pablo Neruda, era hijo de un indio y de una mestiza. Estudió en la Escuela de Bellas Artes de Quito entre 1932 y 1940. En 1939 participó de una exposición colectiva en el Sindicato de los Escritores y Artistas de Ecuador. Su primera exposición individual fue realizada en 1942. En los años 40 varias obras suyas fueron compradas por Nelson Rockefeller, lo que lo llevó a los Estados Unidos, donde expuso, en 1943, en el Museum of Art (Tres pintores sudamericanos en San Francisco) y en el City Art Museum, Saint Louis (Artistas sudamericanos), con Susana Guevara, Enrique G. Brent y Candido Portinari. También ese año, en México, estudió con José Clemente Orozco (1883-1949) la pintura en fresco.
Entre 1944 y 1945, Guayasamín viajó por América del Sur, visitando Perú, Bolivia, la Argentina, Uruguay y Brasil. Además de exponer en esos países, compuso una serie de cuadros impactantes llamados Huacayñán, o “camino de las lágrimas” en lengua quechua, que fueron presentados en el Museo de Arte Colonial, en Quito, en 1951, y en el Museo de Bellas Artes de Caracas, en 1952 (y después en diversas ciudades del mundo). En 1948 realizó su primer fresco, El incario y la conquista, para la Casa de Cultura de Ecuador. En 1956 recibió el Gran Premio de la III Bienal Hispanoamericana España de Arte, en Barcelona, y al año siguiente el Gran Premio de Pintura en la IV Bienal de São Paulo (que volvió a exhibir sus pinturas en la XX edición).
En los años 50 expuso varias veces en los Estados Unidos, en Europa y en distintos países de América Latina. En 1960 se le dedicó un salón de honor en la II Bienal Interamericana de Pintura, Escultura y Grabado de México, donde también fue premiado. En los años 60 creó una serie de 250 pinturas denominadas La edad de la ira, que fueron exhibidas en 1966 en la Galería Dos Mundos, en Roma, en el Museo de Bellas Artes de México, en 1968, y en el Museo de Bellas Arte de Santiago, Chile, en 1969, antes de continuar por el resto del mundo. En 1974, Guayasamín recibió el título de “Officier de L’Ordre des Arts et des Lettres” del gobierno de Francia, que le concedió también la Legión de Honor, en 1984.
En los años 70 tuvieron lugar varias retrospectivas de su obra en San Francisco, 1974, Medellín (Colombia), 1976, Quito, 1977, Leningrado (Museo L’Hermitage) y La Habana (Museo Nacional), ambas en 1982. En 1994 recibió una medalla de la Unesco por la Defensa de los Derechos Humanos. Sus últimas exposiciones fueron realizadas en 1995, en el Museo del Palacio de Luxemburgo, en París, y en el Museo Palais de Glace, en Buenos Aires.
Poco antes de su fallecimiento, el artista trabajaba en una obra llamada La capilla del hombre. Dejó diversos murales en varias ciudades, como Quito (en los Palacios de Gobierno y en el Legislativo, en la Universidad Central y en el Consejo Provincial), Madrid (Aeropuerto de Barajas), París (en la sede de la Unesco) y São Paulo (Madre y niño, en el Parlamento Latinoamericano, en el Memorial de América Latina, edificio proyectado por Oscar Niemeyer). Entre sus monumentos se destacan A la patria joven en Guayaquil (Ecuador) y A la resistencia (Rumiñahui), en Quito. Realizó también varios retratos de políticos e intelectuales, como Fidel Castro y Raúl Castro, François y Danielle Mitterrand, Gabriel García Márquez, Rigoberta Menchú y del presidente brasileño Juscelino Kubitschek. En 2001, la Casa de Cultura Ecuatoriana inauguró la muestra Homenaje al Maestro Oswaldo Guayasamín.