Fill de Sunifred I d’Urgell-Cerdanya i d'Ermessenda. La seva obra més important fou el repoblament del centre de Catalunya, devastat i quasi despoblat des de la revolta d’Aissó i Guillemó i la incursió d’Abū Marwān el 827. La inicià per la vall de Lord (872 a 878) i la prosseguí pel Ripollès (des del 879), Osona (des del 881) i el Bages (des del 889), fins a deixar establerta la frontera amb els sarraïns al llarg de la partició d’aigües entre la conca del Llobregat i la del Segre.
Fundà el monestir de Ripoll (879) i el de Sant Joan de les Abadesses (consagrat el 887). Organitzà el comtat d’Osona, testimoniat el 885, i facilità la restauració del bisbat de Vic (886 o 887). En 885-890 afavorí la temptativa d’Esclua d’independitzar de Narbona els bisbats catalans. En 888-890 hagué d’enfrontar-se amb els comtes d’Empúries Sunyer II d’Empúries-Rosselló i Delà (Delà I d’Empúries), que s’havien apoderat de la ciutat de Girona i d’una part del seu comtat i del de Besalú, i acabà expulsant-los-en.
Es casà (877) amb Guinedilda. Atacà Ismā'īl ibn Mūsà, que s’havia apoderat de Saragossa (871) i en 883-884 havia fortificat Lleida, però fou derrotat i sofrí fortes pèrdues (884). Sortí al pas (897) del governador de Lleida Llop ibn Muḥammad, que havia incendiat el castell d’Aura (potser prop de Caldes), però fou vençut i ferit o mort d’una llançada pel mateix Llop.
Els seus estats foren heretats conjuntament per la muller i els fills mascles no eclesiàstics; però, potser per indicació de consellers autoritzats, en fou feta una distribució que deixà a Guifré (Guifré II de Barcelona) Barcelona-Girona-Osona, a Miró (Miró II de Cerdanya) Cerdanya (amb Berguedà i Conflent), a Sunifred (Sunifred II d’Urgell) Urgell (amb Andorra) i a Sunyer (Sunyer I de Barcelona) Besalú, sota el tutelatge del germà gran Guifré, en espera del traspàs de l’oncle patern Radulf (Radulf I de Besalú), que n'era regent.
Al voltant de la figura de Guifré el Pelós es formà aviat un clima llegendari, que sembla ja aureolar-la quan el bisbe Idalguer de Vic en ponderà els mèrits el 906. El sobrenom de Pelós és sens dubte relacionat amb la seva llegenda, que no apareix exposada més que en el nucli inicial dels Gesta comitum Barcinonensium et regum Aragonum i li atribueix l’obtenció de la independència dels seus estats en unes circumstàncies que corresponen a l’època de Borrell II. Una llegenda tardana atribueix a l’emperador Lluís el Piadós d’haver dibuixat sobre l’escut daurat del comte amb els dits tacats de la seva sang els pals vermells que havien de constituir l’escut català i la bandera catalana (barres catalanes).