Gustav Klimt nacque il 14 luglio 1862 a Baumgarten (Vienna). Il padre, Ernst, era un orafo, la madre, Anna, era una donna colta e versata nella musica lirica. Malgrado le ristrettezze economiche, il quattordicenne Gustav venne ammesso alla Scuola d'Arte e Mestieri dell'Austria, dove studiò arte applicata, imparando a padroneggiare diverse tecniche artistiche, dal mosaico alla ceramica, nel rispetto dei canoni accademici e della storia dell'arte del passato.

I frutti di tanto arricchimento non tardarono. Pochi anni dopo, al giovane Gustav venne commissionata la decorazione del cortile del Kunsthistorisches Museum, uno dei principali musei di Vienna e uno dei più antichi e ricchi al mondo. Klimt iniziò a guadagnare ben presto notorietà negli ambienti artistici e le commissioni dei primi ritratti gli garantirono discreto successo e tranquillità economica.

A riconoscimento del suo valore artistico, nel 1888 Klimt ricevette una benemerenza ufficiale dall'imperatore Francesco Giuseppe e le università di Monaco e Vienna lo nominarono membro onorario. Nello stesso periodo avvenne l'incontro con Emilie Flöge che gli sarà compagna per la vita. Nel quadro intitolato Amore, del 1895, si presentano già alcune caratteristiche di forma e contenuti che accompagneranno Klimt per tutta la sua carriera.

In contrasto con i rigidi canoni accademici, nel 1897 Klimt fondò insieme ad altri diciannove artisti la Wiener Secession, Secessione viennese. Questi aspiravano, oltre a portare l'arte al di fuori dei confini della tradizione, anche a una rinascita delle arti e dei mestieri: non vi era uno stile prediletto, sicché sotto l'egida di questo gruppo si riunirono simbolisti, naturalisti e modernisti. Il simbolo del Secessionismo era la Pallade Atena, dea greca della saggezza e delle buone cause, che Klimt raffigurerà nel 1898 in uno dei suoi capolavori.

In quel giro d'anni Klimt realizzò anche il Fregio di Beethoven: questo trionfo di immagini visionarie, enigmatiche, dionisiache, che sottintende le angosce e le aspirazioni dell'uomo moderno, è una delle migliori testimonianze del genio provocatore di Klimt, che da lì a poco verrà travolto dall'uragano artistico da lui stesso causato.

Nel 1903 Klimt si recò due volte a Ravenna, dove conobbe lo sfarzo dei mosaici bizantini: l'oro musivo, eco dei lavori del padre e del fratello in oreficeria, gli suggerì un nuovo modo di trasfigurare la realtà e modulare le parti piatte e plastiche con passaggi tonali, dall'opaco al brillante. Da qui nacquero alcuni dei capolavori klimtiani più celebri, come Giuditta I (1901), il Ritratto di Adele Bloch-Bauer I (1907) e Il bacio (1907-08).

È il dominio dell'oro che contraddistingue le tele del cosiddetto «periodo aureo» o «dorato» di Klimt, che è ormai prossimo ai quarant'anni. Altre peculiarità delle opere del periodo aureo sono la spiccata bidimensionalità del loro stile, l'impiego di pregnanti simbolismi e la prevalenza di figure femminili, che il pennello di Klimt ricolma di un armonioso erotismo. Al periodo aureo appartengono le opere Le tre età della donna (1905), la Danae (1907-1908) e L'albero della vita (1905-1909). Il periodo aureo si chiuse nel 1909 con l'esecuzione di Giuditta II. 

Dopo la stesura di Giuditta II nel 1909, Klimt ebbe un periodo di crisi esistenziale e artistica. Il mito della Belle Époque era ormai giunto al tramonto, così come i fasti dell'Impero austro-ungarico, che collasserà definitivamente con lo scoppio della prima guerra mondiale. Analogamente, Klimt iniziò a mettere in discussione la legittimità della propria arte, soprattutto quando venne a contatto con la produzione di artisti come Van Gogh, Matisse, Toulouse-Lautrec. Dal punto di vista stilistico, il "periodo maturo" è caratterizzato dalla fusione di queste influenze e dall'abbandono del fulgore dell'oro e delle eleganti linee Art Nouveau. Determinante per questa contaminazione fu anche l'incontro con la pittura espressionista. Notevole fu anche il decisivo influsso esercitato dall'Impressionismo, che emerge nei diversi paesaggi che Klimt dipinse in questo periodo e che ricordano molto da vicino la maniera di Monet.

Scopo di Klimt in questo periodo, infatti, era quello di ricercare una modalità espressiva meno sofisticata e più spontanea: egli rispose a quest'esigenza adottando una tavolozza più colorata, con cromatismi più accesi, e minimizzando l'uso dell'oro e delle linee. Nonostante i profondi mutamenti di questi anni, l'artista viennese fu espositore alla Biennale di Venezia nel 1910, vincendo pure nel 1911 il primo premio dell'Esposizione Internazionale di Arte di Roma con Le Tre Età della Donna.

Klimt morì il 6 febbraio 1918.