Günther Uecker wurde am 13. März 1930 im mecklenburgischen Wendorf geboren.
Uecker ist der Bruder der Künstlerin Rotraut und Schwager des verstorbenen Künstlers Yves Klein. Er absolvierte 1949 eine Lehre als Maler und Reklamegestalter. Von 1949 bis 1958 studierte er Malerei an der Fachhochschule für angewandte Kunst in Wismar und dann an der Kunstakademie in Berlin-Weißensee. 1953 zog Uecker nach Berlin. In den Jahren von 1955 bis 1958 war er Schüler von Otto Pankok an der Kunstakademie in Düsseldorf. 1957 begann Uecker seiner Kunst mit Nägeln Ausdruck zu verleihen. Es entstanden die für ihn charakteristischen Nagelbilder, die er mit einem weißen Untergrund ausstattete. Die Nägel ordnete er dabei in symmetrischen Formationen auf Platten und Brettern. Die Nagelreliefs erzielen eine dynamische Wirkung durch die Richtungsanordnung der Nägel und das Wechselspiel von Licht und Schatten. Durch den weißen Untergrund rufen die Nägel eine entmaterialisierende Wirkung hervor.
Seine Nagelwerke führte Uecker auch an anderen alltäglichen Gegenständen wie Möbeln aus. In dieser Zeit machte er die Bekanntschaft mit Yves Klein, Heinz Mack und Otto Piene. Seit 1957 verbindet ihn mit dem Maler, Plastiker und kinetischen Künstler Otto Piene sowie dem Künstler und Lichtkinetiker Heinz Mack eine gemeinsame Ausstellungstätigkeit. Zu den Ausstellungsobjekten zählen Lichtkästen, rotierende Nagelscheiben oder Lichtmühlen. 1961 installierte Uecker seine erste Lichtplantage. 1962 wurde er in die 1958 von Heinz Mack und Otto Piene offiziell gegründet Künstlergruppe "Zero" aufgenommen. Daraus entwickelte sich ein entscheidender Einfluss, der ihn zur kinetischen Lichtkunst führte und zu Versuchen mit Lichtmodulationen in der Landschaft veranlasste. 1965 fertigte Uecker seine erste Sandspirale an. Im Jahr darauf ergab sich eine Zusammenarbeit mit Willoughby Sharp, und er eröffnete ein Atelier in New York.
Gemeinsam mit Gerhard Richter inszenierte Uecker 1968 das Happening "Museen können bewohnbare Orte sein", worauf sie die Räume der Kunsthalle Baden-Baden auch selbst bewohnten. Uecker inszinierte ein „Terrororchester“ aus Staubsauger, Wäschetrommeln, Hammer und Sichel. Die Ausstellung seines persönlichen Lebensbereichs war ein "Beispiel für die Auflösung bestehender Museumspraktiken". 1971 folgte eine Reise durch Lateinamerika, und dabei das Studium der Indianerkulturen. In den Jahren von 1972 bis 1974 unternahm Uecker Reisen nach Afrika und Asien. 1978 beteiligte er sich an der Ausstattung der Tonhalle in Düsseldorf. In den Jahren 1984 und 1985 führten den Künstler Reisen nach Japan, Sibirien, China, in die Mongolei und nach Island. 1985 erhielt Uecker eine Gastprofessur an der 32. Internationalen Sommerakademie für Bildende Kunst in Salzburg.
Zwei Jahre später hielt er sich für vier Wochen beim Laboratorio Arte Contemporanea della Bassa Lunigiana, Castelnuovo auf. 1991 reiste er nach Israel. In den Jahren 1993 und 1995 schlossen sich Reisen nach Kambodscha an und das Studium der Khmer-Kultur sowie ein Aufenthalt und eine Ausstellung in Japan. In den 1970er Jahren wandte sich Uecker den Evironments zu. 1970 war er der deutsche Vertreter auf der Biennale von Venedig. 1977 entstand ein Wandrelief für das UNO-Gebäude in Genf. Die Environments waren zum Teil kinetisch ausgelegt, so das 1988 entstandene Werk "Aufwischen", das aus einem Lappen an einer rotierenden Tonne bestand und durch die Bewegungen Kreise im Sand hinterließ. Aus der Ehe mit seiner Frau Christa wurde 1986 der Sohn Jacob geboren.
Zu seinem künstlerischen Repertoire zählten indes gleichfalls das Entwerfen von Bühnenbildern, so wie beispielsweise 1979 in Bayreuth für die Aufführung von "Lohengrin" oder 1982 in Stuttgart für die Aufführung von "Tristan und Isolde". Uecker unterrichtet seit 1974 an der Düsseldorfer Kunstakademie. 1976 wurde er hier zum Professor berufen. Der Künstler konnte zahlreiche Preise und Auszeichnungen erzielen: 1963 errang er den ersten Preis der 4. Biennale San Marino für ZERO und Gruppe N, 1964 erhielt er den Preis der Jungen Biennale in Paris sowie den Förderpreis des Landes Nordrhein-Westfalen, 1971 wurde er mit dem Kritikerpreis der Biennale São Paulo ausgezeichnet, 1983 wurde ihm der Kaiserring der Stadt Goslar überreicht, 1985 konnte er das Bundesverdienstkreuz 1. Klasse der Bundesrepublik Deutschland entgegennehmen und 2000 wurde er Mitglied des Ordens Pour le mérite.
Im Jahr 2002 stellte Uecker im Stuttgarter Kunsthaus & Galerie Keim und in der Emdener Kunsthalle in Emden, Stiftung Henri und Eske Nannen, Emden, aus. Seine praktischen künstlerischen Arbeiten wurden von einem umfangreichen Textwerk begleitet. Zu seinem 75. Geburtstag eröffnete im März 2005 eine große Ausstellung mit den Werken Ueckers im Berliner Martin-Gropius-Bau. 2006 erhielt Uecker den B.Z.-Kulturpreis "Berliner Bär" und 2010 wurde er mit dem Jan-Wellem-Ring der Landeshauptstadt Düsseldorf ausgezeichnet. 2015 wurde er mit dem Staatspreis des Landes Nordrhein-Westfalen geehrt. Im selben Jahr erfolgte die Umbenennung der "Landesbibliothek Mecklenburg-Vorpommerns" in "Landesbibliothek Mecklenburg-Vorpommern Günther Uecker".