1930 Geboren am 13. März in Wendorf (Mecklenburg)
1949 – 53 Studium der Malerei in Wismar und an der Kunstakademie in Berlin-Weißensee
1953 – 57 Studium an der Kunstakademie Düsseldorf
1957 entstanden erstmals die für ihn typischen Nagelbilder: dreidimensionale, weiß bemalte Reliefs aus Nägeln, die durch die Ausrichtung der Nägel und die Wechselwirkung von Licht und Schatten ihre eigene Dynamik erhalten. Später versah Uecker auch Alltagsgegenstände wie Möbel mit Nagelreliefs.
1961 wurde Uecker Mitglied in der von Heinz Mack und Otto Piene gegründeten Künstlergruppe ZERO, woraufhin er sich auch der kinetischen Lichtkunst zuwandte.
Gemeinsam mit Gerhard Richter inszenierte er die Demonstration „Museen können bewohnbare Orte sein”. Die Aufführung des „Terrororchesters” in der Kunsthalle Baden-Baden, einer lärmenden Installation aus 20 Maschinen, Staubsaugern, einer Wäschetrommel sowie Hammer und Sichel, erregte bundesweit Aufsehen.
1970 war er der deutsche Vertreter auf der Biennale von Venedig zusammen mit Thomas Lenk, Heinz Mack und Karl-Georg Pfahler.
Seit den 1980er Jahren nimmt er in seinen Werken auch zu politischen Fragen Stellung: so etwa reagierte er auf die Katastrophe von Tschernobyl mit dem Zyklus „Aschebilder”. Weitere politische Bezüge finden sich bei seinen Werken über den Irak, Umweltprobleme und anderem.
Seit 1976 ist Uecker Professor an der Kunstakademie in Düsseldorf. Seine Meisterschüler waren u.a. Halina Jaworski und Klaus Schmitt. 1999 gestaltete er den Andachtsraum im neuen Reichstagsgebäude in Berlin. 2004 durfte er das Freilichtbühnenbild konzipieren für eine Aufführung des Wilhelm Tell von Schiller am – angeblich – historischen Ort auf der Rütliwiese.
Uecker lebt und arbeitet heute in Düsseldorf und St. Gallen.