Gustav Ucicky wurde am 6. Juli 1899 in Wien geboren. Seine Mutter Maria arbeitete als Haushaltshilfe bei dem Maler Gustav Klimt, und Ucicky behauptete später glaubhaft, der uneheliche Sohn des Künstlers zu sein. Tatsächlich schrieb Klimt kurz vor der Geburt einen fürsorglichen Brief an Ucickys Mutter und hielt bis zum Jahr 1916 mit ihr Kontakt. Eine amtliche Bestätigung der Vaterschaft liegt jedoch nicht vor.

Nach dem Schulabschluss begann Gustav Ucicky eine Graphiker-Lehre im k. k. Militär-Geographischen Institut Wien. Mit seinem Schulfreund Karl Hartl bewarb er sich 1916 bei der Sascha-Filmfabrik des österreichischen Filmpioniers Alexander "Sascha" Joseph Graf Kolowrat-Krakowsk. Beide erhielten einen Posten: Hartl als Regieassistent, Ucicky als Kameraassistent. Dank Graf Kolowrat musste Ucicky auch keinen längeren Militärdienst in einer Marschkolonne absolvieren: Der Graf stand seit 1915 der Filmexpositur des k. k. Kriegspressequartieres vor und ermöglichte Ucicky dort eine Ausbildung als Kameramann. Bis 1918 drehte er Dokumentaraufnahmen für Wochenschauen.

Nach dem Ende des Ersten Weltkriegs erhielt Ucicky eine Stelle bei Kolowrats neu gegründeter Sascha-Filmindustrie AG. Als Kameraassistent und Hilfskameramann war er an mehreren Produktionen beteiligt, wenngleich dies heute nicht mehr offiziell nachweisbar ist. Ab 1919 fungierte Ucicky als Chefkameramann für den aus Ungarn immigrierten Regisseur Michael (= Mihaly) Kertesz, besser bekannt unter seinem späteren, amerikanischen Künstlernamen Michael Curtiz. Bis zu Kertesz' Emigration in die USA 1926 zeichnete Ucicky bei zahlreichen seiner Großproduktionen für die Bildgestaltung verantwortlich, darunter "Die Gottesgeißel" (AT 1920), "Wege des Schreckens" (AT 1921) und "Harun al Raschid" (1924). Zugleich führte er im Auftrag anderer Wiener Produktionsgesellschaften bei den ersten Filmen des Regisseurs Peter Paul Felner die Kamera.

1925 bot sich Ucicky durch seine Arbeit an dem von der Sascha Film für die Berliner Phoebus Film AG realisierten "Fiaker Nr. 13" (AT/D) die Chance, in Deutschland zu arbeiten. Neben dem Fridericus-Film "Die Mühle von Sanssouci" (1926, Regie: Siegfried Philippi) und dem Militärschwank "Die dritte Eskadron" (1926, Regie: Carl Wilhelm) führte Ucicky unter anderem auch bei Richard Oswalds Klassiker "Dürfen wir Schweigen?" (1926) die Kamera.

Zurück in Wien war er 1927 als Kameramann an der Komödie "Die Pratermizzi" beteiligt – seine letzte Arbeit als Kameramann und zugleich sein Einstand als Regisseur, da der Film unter Oberleitung des nominellen Regisseurs Karl Hans Leiter von sämtlichen Teammitgliedern gemeinschaftlich inszeniert wurde. Im gleichen Jahr gab Ucicky mit der in Spanien gedrehten Liebeskomödie "Tingel-Tangel" (AT) sein Debüt als alleiniger Regisseur, gefolgt von der kolportagehaften Dirnengeschichte "Café Elektric" (AT 1927) mit Willi Forst und Marlene Dietrich in den Hauptrollen.

Nach dem Tod seiner Mutter und seines Mentors Graf Kolowrat verließ Ucicky im Januar 1928 gemeinsam mit seinem alten Freund Karl Hartl Wien und zog nach Deutschland. Für die Emelka drehte er in München die Gesellschaftskomödie "Ein besserer Herr" (1928) und, teils an Originalschauplätzen in Spanien, den Stierkämpfer-Film "Herzen ohne Ziel" (1928). In Berlin realisierte er 1929 den Sittenfilm "Vererbte Triebe" (1929) und wurde noch im gleichen Jahr von der Ufa unter Vertrag genommen, die kurz zuvor von dem Rüstungs- und Medienunternehmer und nationalistischen Politiker Alfred Hugenberg gekauft worden war. Mit seinen ersten Tonfilmen –dem musikalischen Volksstück "Der unsterbliche Lump" (1929) und der mit Lilian Harvey und Willy Fritsch besetzen Star-Komödie "Hokuspokus" (1930) – etablierte Ucicky sich zunächst als routinierter Spezialist für leichte Unterhaltung. Ab 1930 wurde er von der Ufa jedoch auch mit der Inszenierung "vaterländisch" gefärbter Stoffe betraut: "Das Flötenkonzert von Sanssouci" (1930) über die Geschichte Friedrichs des Großen, und "Yorck" (1931), über den preußischen Heerführer gegen Napoleon. Während "Ein Mensch ohne Namen" (1932; nach Honoré de Balzac) auf sensible Weise ein individuelles Soldatenschicksal schilderte, verklärte "Morgenrot" (1932) das Militär und erhob soldatische Opferbereitschaft in den Rang einer nationalen Pflicht. "Morgenrot" war Ucickys erster Film nach einem Drehbuch des Schriftstellers Gerhard Menzel (1894-1966). Bis 1944 arbeiteten die beiden bei allen NS-Propagandafilmen Ucickys zusammen ("Flüchtlinge", 1933; "Das Mädchen Johanna", 1935); zudem schrieb Menzel die Drehbücher zu Ucickys Hans-Albers-Abenteuern ("Savoy-Hotel 217", 1936; "Unter heißem Himmel", 1936), die oft ebenfalls propagandistisch unterfüttert waren, sowie zu einigen seiner Wiener Melodramen. Insgesamt drehten Ucicky und Menzel 13 gemeinsame Filme.

Nach dem Ende seines Ufa-Vertrags im Jahr 1936 inszenierte Ucicky für die Tobis den Emil-Jannings-Film "Der zerbrochene Krug" (1937) und für die Terra Film das antibritisch gefärbte Kriegsdrama "Aufruhr in Damaskus" (1939). Im Sommer 1939 kehrte er nach Wien zurück und arbeitete für die Wien-Film GmbH, deren Produktionschef Karl Hartl war. Auf die Familienschmonzette "Mutterliebe" (1939) und die für ihre Schauspielleistungen gelobte Puschkin-Verfilmung "Der Postmeister" (1940) folgte 1941 das Propagandawerk "Heimkehr", nach einem Drehbuch von Gerhard Menzel und mit Hans Albers in der Hauptrolle. Wegen seiner demagogischen Darstellung Vorkriegspolens gilt "Heimkehr" bis heute als eines der perfidesten Produkte des NS-Propagandakinos.

In den Jahren danach drehte Ucickys sentimentale und thematisch unverfänglichere Melodramen. Sein auf konservative Weise gesellschaftskritisches Drama "Am Ende der Welt" (1944), erneut nach einem Drehbuch Menzels, wurde Ende 1944 verboten.

Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs erhielt Ucicky auf Grund seiner Propagandafilme (vor allem "Heimkehr") Arbeitsverbot in Deutschland und Österreich. Für Österreich wurde dieses jedoch bereits nach kurzer Zeit, im Juli 1947, aufgehoben, um sich seine Talente als Filmemacher zunutze zu machen.
Ucickys Nachkriegswerk bestand in erster Linie aus seichter Unterhaltungsware. Er inszenierte den Sängerknaben-Film "Singende Engel" (AT 1947) und festigte mit den Zuckmayer-Adaptionen "Nach dem Sturm" (1948) und "Der Seelenbräu" (1949) sowie dem Paul-Wessely-Drama "Cordula" (1950) sein Image als verlässlicher Routinier für künstlerisch unverbindliche Stoffe.

Auch als er ab 1952 wieder in Deutschland arbeitete, blieb er diesem Stil treu und drehte Rührstücke wie "Bis wir uns wiederseh'n" (1952), "Ein Leben für Do" (1953) und "Zwei blaue Augen" (1955). In den letzten Jahren seiner Karriere inszenierte er die überaus populären Ganghofer-Verfilmungen "Der Jäger von Fall" (1956) und "Der Edelweißkönig" (1957) sowie Heimatfilme wie "Das Mädchen vom Moorhof" (1958) und "Das Erbe von Björndal" (1960), die kommerziell sehr erfolgreich waren, die jedoch die naturalistischen Aspekte der Literaturvorlagen von Lagerlöf und Gulbranssen zu Gunsten bunter Folklore verdrängten.

1961 bereitete Ucicky die Verfilmung von Knut Hamsuns Roman "Das letzte Kapitel" vor – während dieser Vorarbeiten starb er am 26. April 1961 in Hamburg an den Folgen eines Gehirnschlags. Die Regie des Films übernahm Wolfgang Liebeneiner. Gustav Ucickys Leichnam wurde nach Wien überführt und auf dem Hietzinger Friedhof beigesetzt.