Nació en la Ciudad de México en 1905, su padre de origen irlandés trabaja en las minas de Pachuca pero una vez iniciada la Revolución pierde su trabajo y se ve obligado a trasladarse junto con su familia a la Ciudad de México en donde los O’Gorman sufren muchas carencias. 

En la época de estudiante de preparatoria conoció a Diego Rivera cuando pintaba el mural del Anfiteatro Bolívar de la Escuela Nacional Preparatoria. La amistad creció con los años.  

O´Gorman aprendió de Diego Rivera los principios del ejercicio mural, la geometría dinámica y la composición pictórica a gran escala. De su relación con Rivera surgiría su entrañable relación con Frida Kahlo. 

Entre los años de 1921 a 1925, estudió arquitectura en la Escuela Nacional de Arquitectura de la UNAM y también trabajó con los arquitectos Carlos Tarditi, José Villagrán García y Carlos Obregón.

Fue alumno sobresaliente de Guillermo Zárraga y del ingeniero José Antonio Cuevas, de quienes aprendió las aplicaciones arquitectónicas  que lo llevarían a constituirse en el primer arquitecto funcionalista de México.

Sus biógrafos lo describen con un espíritu rebelde, sarcástico, inquieto, progresista, revolucionario y crítico.

A finales de los años 20, O´Gorman construye sus primeras casas habitación con el concepto funcional, mismo que aplicaría más tarde en las escuelas primarias y que representaron su aportación reformadora en la concepción social de la arquitectura de la época.

Su primera obra como arquitecto fue, para su época, muy revolucionaria, su primera casa funcionalista construida en Palmas 81, frente al antiguo hotel San Ángel Inn, una pequeña casa-estudio para un pintor. Con esta obra quería mostrar de manera palpable lo que debía entenderse por arquitectura moderna, incorporando mayores transparencias y una comunicación entre el exterior e interior, así como pintura y guardapolvos en las paredes, tomados de la arquitectura popular.

Dos años más tarde construye la casa-estudio de Diego Rivera y Frida Kahlo con la que se da conocer en todo México y decide abrir su despacho de arquitectura, pero pronto se da cuenta que se estaba transformando en un contratista y al estar en desacuerdo con la mera comercialización de su profesión, decidió cerrar el despacho para dedicarse de lleno al desarrollo de su vocación como artista plástico.

Entre sus obras destacan el mural de la Biblioteca Central de Ciudad Universitaria y el Retablo de la Revolución mexicana 1910-1914 en el Castillo de Chapultepec.

En su casa funcionalista de San Ángel, el 18 de enero de 1982, decidió quitarse la vida a los 76 años de edad. Sus restos se encuentran en la Rotonda de las Personas Ilustres.