Fou un dels fundadors de Dau al Set el 1948, època en què es començà a dedicar plenament a la pintura, mentre continuava els estudis de medicina. Preocupat pel valor plàstic dels signes esotèrics, convencionals o establerts inconscientment per ell, la seva obra, ja d’antuvi, té un fort parentiu amb el surrealisme (Maascro, el 1949) i palesa una gran sensibilitat per la força expressiva del color. El 1954 fundà amb d’altres el Grup Taüll, que aglutinava els artistes de l’avantguarda d’aquells anys. Vers el 1955 practicà l’informalisme —emprant progressivament gruixos de matèria—, que el portà el 1957 (Palimpsestes) a servir-se del grattage en un cert tipus d’obres de regust orientalitzant. El 1962 introduí el collage d’objectes treballats i transformats per l’artista, cosa que a poc a poc esdevingué pop-art el 1963 (Nines oblidades). Retornà a la pintura plana, d’execució molt acurada, però enriquida per les experiències anteriors, la qual cosa determinà un realisme crític molt personal i altament punyent (Venus Kebrada, el 1965).
Assolida una síntesi entre l’expressionisme simbolicofiguratiu d’imatges humanes dramàticament transformades i les qualitats cromàtiques, la seva obra adoptà un to de denúncia, que es combinà amb l’expressió d’un insòlit estat d’ànim (Ella se’n va plena de flors mentals, el 1971). Vers els anys vuitanta, anà desprenent de la seva pintura els aspectes agressius per donar-li un to més líric. L’afany decorativista, clarament palès, recorreguá al predomini de la figura femenina com a subjecte temàtic. Tanmateix, continua tractant-la amb formes i colors exuberants. Posteriorment reincorporar monstres i figures més matèriques.
El 1960 preparà per a R. Planchon el muntatge de l’obra de Brecht Furcht und Elend des Dritten Reiches (‘Horror i misèria del Tercer Reich’); seguidament muntà tota una iconografia brechtiana que configurà el fons de la seva obra i es reflectí en el decorat de Fando et Lys, d’Arrabal (1965), i el vestuari d’alguns ballets. L’any 1984 exposà una sèrie d’objectes de ceràmica realitzats en col·laboració amb C. Sala i, després d’una important mostra al Japó, en 1991 realitzà una retrospectiva al Palau Robert de Barcelona, on es recollien, sobretot, les últimes obres. Treballà a París i a Lió, i la seva obra fou exposada repetidament a Europa i Amèrica.
El 1959 obtingué el primer premi de pintura estrangera a la Cinquena Biennal de São Paulo. El 1969 esdevingué vicepresident del patronat del Museo Español de Arte Contemporáneo de Madrid. El 1999 participà en els actes del 50è aniversari de Dau al Set amb les exposicions al MACBA i al Centre d’Art Santa Mònica. Rebé la Medalla al Mèrit de les Belles Arts (2000).
El 2002 s’inaugurà el Taller Cuixart Barcelona, seu de la Fundació Cuixart, al carrer de Montcada, amb exposicions permanents del seu treball. L’any 2003, a la Sala Verdaguer de la Generalitat de Catalunya, s’hi feu l’exposició “Cuixart. Ara”.
L’any 2011 la Fundació Cuixart, després de tancar la seu de Barcelona, obrí una mostra provisional al taller de l’artista a Palafrugell, que compta amb pintures i escultures informalistes des dels anys 70 fins els 90.