La instalación producía vehículos desde 1907. Era uno de los seis emplazamientos que construía Chevrolet antes de su fusión con GM en 1918. En enero de 1918, Oshawa se convirtió en la primera planta canadiense de GM en minimizar el problema de los despidos a gran escala reduciendo el segundo turno y alternando los trabajadores del turno de día y de noche en intervalos de dos semanas. Este sistema se adoptó posteriormente en otras plantas del continente.
Desde sus inicios, la planta de Oshawa suministró vehículos con volante a la derecha a los mercados internacionales en forma de kit para su montaje local, o como vehículos terminados hasta finales de la década de 1960. Los mercados internacionales vieron vehículos de GM exclusivos de EE.UU. y Canadá, como el Bel Air, el Pontiac Parisienne, el Pontiac Laurentian y el Chevrolet Impala.
A mediados de la década de 1980, GM inició una gran transformación de las instalaciones, bautizando el lugar como «Autoplex». El cambio se produjo en tres pasos, el primero fue la conversión de la planta de camiones a la producción del GMT400 en 1986. El siguiente paso fue el reequipamiento de la línea 2 para el nuevo Regal de carrocería W, que comenzó a producirse a mediados de 1987. El último tramo fue un largo cambio de la Línea 1 para el Chevrolet Lumina, que entró en producción el 8 de enero de 1989 como modelo de 1990.
El Chevrolet Monte Carlo y el Pontiac Grand Prix se dejaron de fabricar en junio y noviembre de 2007 respectivamente. El Buick LaCrosse dejó de fabricarse en Oshawa #2 en 2008 y se trasladó a Fairfax Assembly en 2009. En el cuarto trimestre de ese año, se empezó a producir el nuevo Chevrolet Camaro. Tanto el Buick Regal como el Camaro Convertible se lanzaron en la línea Flex en el primer trimestre de 2011. La planta comenzó la producción del Camaro ZL1 2012 de alto rendimiento y del Buick Regal GS 2012 en 2012 y fabricará el Cadillac XTS 2013 en el primer trimestre de 2012.
En agosto de 2010, la planta comenzó a ensamblar el Chevrolet Equinox en asociación con otra instalación de GM en Ingersoll, Ontario, conocida como CAMI Automotive. Las carrocerías se fabrican en CAMI, se transportan en camión dos horas al este hasta Oshawa, donde se introducen en la cinta transportadora justo antes del taller de pintura. Las carrocerías se pintan y luego pasan por el proceso de montaje general en la planta de Oshawa. Todo el proceso se desarrolló como una forma rápida de responder a la gran demanda del producto Equinox. Las instalaciones de CAMI sí fabrican el Equinox y el GMC Terrain de principio a fin en su propia planta, pero no tenían la capacidad de pasar más carrocerías por el proceso de pintura y ensamblaje general.
A mediados de 2018, se anunció que la generación anterior del Chevrolet Silverado 1500 y el GMC Sierra 1500 se venderían junto a sus sucesores para el año modelo 2019, como el Chevrolet Silverado 1500 LD y el GMC Sierra 1500 Limited. El ensamblaje final de estos camiones, que sólo se venderían en forma de Doble Cabina, Cama Estándar, se produciría en Oshawa Car Assembly. Esta es la primera vez desde 2009 que Oshawa Assembly (Oshawa Truck Assembly), que también ensamblaba el Chevrolet Silverado 1500 y el GMC Sierra 1500 en forma de cabina extendida, ensamblaría camiones. Más tarde ese verano, GM también comenzó el ensamblaje final de los modelos Chevrolet Silverado HD y GMC Sierra HD Double Cab.
El 26 de noviembre de 2018, General Motors anunció el cierre del complejo de la planta de ensamblaje de automóviles de Oshawa poniendo fin a 111 años de fabricación de automóviles en Oshawa. El último vehículo, una camioneta GMC Sierra blanca, salió de la línea de montaje el 18 de diciembre de 2019.
El 4 de noviembre de 2020, GM anunció «Sujeto a la ratificación del acuerdo de 2020 con Unifor, General Motors planea llevar la producción de camionetas de vuelta a la planta de montaje de Oshawa. La construcción comenzará inmediatamente en Oshawa Assembly e incluirá un nuevo taller de carrocería y un módulo de montaje flexible, para apoyar una respuesta rápida a la fuerte demanda de los clientes de la nueva familia de camionetas de GM. La producción de pickups en Oshawa está prevista que comience en enero de 2022.