Sus estudios secundarios los realiza con los jesuitas marianos del Sagrado Corazón de Jesús y de María, continúa estudios superiores en la Escuela de Arquitectura de la Universidad Católica de Chile.

1933 Emigra a Europa, en París trabaja en el taller de Le Corbusier, durante su estadía Gabriela Mistral lo invita a pasar una temporada en Lisboa.
1936 Viaja a Londres, donde tiene la oportunidad de compartir con Gropius y Moholy Nagy.
1937 Regresa a París para participar en "La Exposición Internacional", trabajando en el pabellón español, allí comparte con Magritte, Picasso y Miró; por intermedio de García Lorca y de Dalí conoce a André Bretón y se incorpora al grupo surrealista.
1938 Conoce a Marcel Duchamp con quien establecerá una permanente amistad. Mientras reside en París vive con Pablo Neruda en La Roche-Guyon,
Participa en la exposición Internacional de Surrealismo, que se celebra en la Galería Breaux-Arts de París.
1939 Se inició la Segunda Guerra Mundial, junto con Duchamp y Tanguy deciden abandonar Europa y establecerse en Nueva York, allí ejerce una enorme influencia en los pintores jóvenes que darían vida al fenómeno de la pintura norteamericana de los í50.
1946 Visita París. Participa en la Exposición Surrealista de la Galería Maeght.
1948 Se establece nuevamente en Europa, donde es expulsado del grupo surrealista, será readmitido 11 años más tarde.
1950 Reside en Roma y Polonia.
1951 Expone en el Institute of Contemporary Art, de Londres.
1956 Pinta para la UNESCO el mural "Las dudas de tres mundos", realiza una serie de retrospectivas de su obra en Nueva York, Estocolmo y París.
1968 Visita Cuba y preside el Congreso Cultural de la Habana. Expone un discurso con el título de "La guerra interior".
1970 Realiza una exposición retrospectiva en la National Galerie de Berlín.
1970/1972 Viaja a nuestro país invitado por el Presidente Salvador Allende, trabaja en murales colectivos con la brigada "Ramona Parra".
1971 Los trabajadores de la Peugeot organizan una retrospectiva de Matta en la villa francesa de Sochaux.
1975 Participa en la Exposición itinerante "el gran Burundún-Burunda ha muerto" para apoyar la declaración del tribunal Russell sobre los crímenes de la Junta Militar en Chile, inaugurada en el Museo de Arte Moderno de México.
1982 Viaja a Nicaragua con ocasión del Congreso Interamericano sobre "Autonomía cultural de nuestra América", donde participa junto a Julio Cortázar y García Márquez.
1983 Realiza la exposición retrospectiva "Mediterráneo verbo América" en Valencia y Barcelona en España.
1990 En 27 de Agosto recibe el Premio Nacional de Arte; en Noviembre del mismo año se realiza una retrospectiva de su obra en el Museo de Bellas Artes.

A comienzos del 2000 se hizo presente en Chile con una retrospectiva que lo dio a conocer al amplio público como uno de los más importantes artistas del mundo y el último surrealista vivo.
Entre sus cuadros más destacados figuran Eros precipitado, La Tierra es un hombre, Sobre el estado de la unión y Espejos de Cronos.