Густав III родился в семье короля Адольфа Фредрика и Луизы Ульрики, урождённой принцессы Прусской. Двоюродный брат императрицы Екатерины II.
Образованием Густава занимались лучшие люди Швеции того времени. Среди них были два видных политических деятеля, Карл Густав Тессин и Карл Шеффер, однако больше всего принц любил поэта и историка Улофа фон Далина. Густав был чрезвычайно начитан и имел талант, позволивший оставить заметный след в шведской литературе.
Густав начал участвовать в политической жизни ещё в царствование отца. Во время кризиса 1768 года он настоял на созыве внеочередной сессии парламента, рассчитывая провести конституционную реформу, но «Шляпы» (политическая группировка, которая во внешней политике выступала за сотрудничество с Францией и Турцией) отказались выполнять обещания, данные накануне выборов.
В феврале-марте 1771 года Густав посетил Париж, где произвел настоящий фурор. Там он познакомился с поэтами и философами, со многими из которых впоследствии продолжал переписываться. Однако его визит в столицу Франции носил не столько развлекательный, сколько дипломатический характер. Франция, утомленная анархией в Швеции, была заинтересована в организации монархического переворота, и обещала Густаву ежегодную субсидию в размере 1,5 миллионов ливров.
Вернувшись на родину, Густав предпринял попытку примирить политические группировки «Шляп» и «Колпаков». 21 июня 1771 года он открыл очередную сессию парламента, и в своей речи призвал фракции к сотрудничеству, вызвавшись быть посредником между ними. Однако «Колпаки», имевшие большинство в риксдаге, продолжали вести свою политику, направленную на фактическое поглощение Швеции Россией. Сохранить независимость страны мог только немедленный государственный переворот.
Помощь королю предложил финский дворянин Якоб Магнус Спренгпортен. Он планировал захватить крепость Свеаборг, затем со своими людьми переправиться в Швецию, встретить Густава около Стокгольма и ночью напасть на столицу и под штыками вынудить риксдаг принять новую конституцию. К заговорщикам присоединился другой противник «Колпаков» Юхан Кристофер Толль. Он предложил одновременно с Финляндией поднять восстание в Сконе и захватить Кристианстад. Принц Карл, младший брат Густава, должен был выступить с армией как бы против мятежников, а затем перейти на их сторону и напасть на Стокгольм с юга.
6 августа 1772 года принц Карл успешно захватил Кристианстад, а 16 августа Спренгпортен взял Свеаборг. Встречный ветер не позволил ему немедленно отправиться на Стокгольм, но последовавшие вскоре события сделали его присутствие там ненужным.
16 августа лидер «Колпаков» Туре Рудбек узнал о восстании в Сконе. Спренгпортен не мог выбраться из Финляндии по погодным условиям, Толль был далеко, лидеры «Шляп» бежали, и Густав решил действовать в одиночку. Утром 19 августа он собрал верных офицеров и направился к арсеналу. По пути к нему присоединились ещё несколько групп сторонников. Общее число людей у Густава достигло двухсот человек. Он заставил их принести присягу на верность. Затем отряд ворвался во дворец и арестовал членов государственного совета вместе с Рудбеком. На следующий день Густав проехал по улицам города, где его встретили толпы восторженных людей. 21 августа, при всех регалиях, Густав взошёл на трон, со свойственным ему красноречием произнес перед депутатами риксдага речь, обвинив их в продажности и отсутствии патриотизма, огласил основы новой конституции и распустил парламент.
Период правления Густава III современники назвали «веком просвещения». Король старался держать под контролем все сферы жизни общества, но при этом больше доверял полуофициальному кабинету министров, сформированному по его личному вкусу. Для борьбы с коррупцией, разросшейся во времена «Шляп» и «Колпаков», пришлось принять жёсткие меры. К примеру, все бывшие члены Верховного Суда оказались под следствием. В 1774 году был принят закон о свободе слова. В 1775 году был принят закон о свободе торговли ячменём и отменены многие репрессивные пошлины на экспорт.
В 1775 году было начато строительство здания Королевской оперы (завершено в 1782 году). Дабы привести в порядок финансы, в 1776 году была проведена денежная реформа. Основная денежная единица, риксдалер, был приравнен к 48 шиллингам, а один шиллинг — к 16 рунстикенам. Помимо серебряных риксдалеров получили хождение бумажные банкноты. Также была объявлена свобода вероисповедания. Сделанного было достаточно, чтобы на открытии очередной сессии парламента 3 сентября 1778 года Густав мог с гордостью отчитаться о шести годах своего правления. Теперь король стал действительно суверенным правителем.
Если парламент 1778 года был как никогда лоялен королю, то в риксдаге созыва 1786 года вновь появились мятежные настроения, и многочисленные предложения Густава стали отклоняться.
В апреле 1788 года Густав объявил войну России, но Июльский заговор фактически парализовал страну в самый разгар кампании. Вдобавок, в западные области Швеции вторглись датчане. Густав находился на грани краха, но на его счастье новый риксдаг оказался ультрароялистским. 17 февраля 1789 года в соответствии с Актом о Союзе и Безопасности при поддержке трех низших сословий Густав утвердил новую конституцию, значительно увеличивавшую полномочия монарха, в частности, в вопросах внешней политики. После двух лет войны с Россией, которая началась из-за подстрекательства агрессии Швеции западных держав во главе с Англией, Густав наконец сумел одержать победу в морском сражении при Свенсксунде 9-10 июля 1790 года, считающуюся самой блестящей в истории Швеции и не давшей ей никакой реальной пользы в войне, на самом деле победа эта была достигнута вовсе не талантами Густава а ошибкой русского командования. Месяц спустя в Вереле был заключен мир, а в октябре 1791 года Россия и Швеция заключили оборонительный союз.
Густав был первым среди монархов, кто оценил роль Великой Французской Революции. Он начал вести борьбу против якобинцев и склонять к этому остальных европейских правителей. Однако довести дело до конца он не успел, став жертвой заговора аристократов, не простивших ему переворота 1789 года. Во время бала-маскарада в Шведской королевской опере 16 марта 1792 года он был смертельно ранен выстрелом в спину Якобом Юханом Анкарстрёмом и умер через несколько дней.
Несмотря на все свои недостатки, Густав был одним из самых ярких правителей XVIII века и последним действительно великим королем Швеции.
4 ноября 1766 года Густав женился на принцессе Софии Магдалене, дочери короля Дании Фредерика V. Брак был заключён по политическим мотивам и не был счастливым. Супруги имели двух сыновей:
Поговаривали, что настоящим отцом детей был фаворит и, якобы, любовник короля Адольф Фредрик Мунк.