De fabriek produceerde voertuigen sinds 1907. Het was een van de zes locaties waar Chevrolet werd gebouwd voordat het bedrijf in 1918 met GM fuseerde. In januari 1918 werd Oshawa de eerste Canadese GM-fabriek die grootschalige ontslagen tot een minimum beperkte door de tweede ploeg te schrappen en de dag- en nachtploeg om de twee weken af te wisselen. Dit systeem werd later ook in andere fabrieken op het continent toegepast.
Vanaf het begin leverde de fabriek in Oshawa voertuigen met rechtse besturing aan internationale markten in kit-vorm voor lokale assemblage, of als complete voertuigen tot het eind van de jaren 1960. Op de internationale markten verschenen GM-voertuigen die alleen in de VS en Canada verkrijgbaar waren, zoals de Bel Air, Pontiac Parisienne, Pontiac Laurentian en Chevrolet Impala.
In het midden van de jaren tachtig begon GM met een grote transformatie van de fabriek, waarbij de naam “Autoplex” werd gegeven. De omschakeling kwam in drie stappen, de eerste was de omschakeling van de truckfabriek naar GMT400 productie in 1986. De volgende stap was de omscholing van lijn 2 voor de nieuwe W-body Regal, die midden 1987 in productie ging. De laatste tranche was een lange omschakeling van Lijn 1 voor de Chevrolet Lumina, die op 8 januari 1989 als model 1990 in productie ging.
De Chevrolet Monte Carlo en Pontiac Grand Prix werden respectievelijk in juni en november 2007 uit productie genomen. De Buick LaCrosse werd uit Oshawa #2 gehaald in 2008 en verhuisde naar Fairfax Assembly voor 2009. In het vierde kwartaal van dat jaar begon men met de productie van de nieuwe Chevrolet Camaro. Zowel de Buick Regal als de Camaro Convertible werden gelanceerd op de Flex Line in het eerste kwartaal van 2011. De fabriek begon met de productie van de 2012 Camaro ZL1 en de 2012 Buick Regal GS in 2012 en zal de 2013 Cadillac XTS bouwen in het eerste kwartaal van 2012.
In augustus 2010 begon de fabriek met de assemblage van de Chevrolet Equinox in samenwerking met een andere GM-faciliteit in Ingersoll, Ontario, bekend als CAMI Automotive. De metalen carrosserieën worden bij CAMI gemaakt en twee uur oostwaarts naar Oshawa vervoerd, waar ze op de lopende band vlak voor de spuiterij worden geplaatst. De carrosserieën worden gelakt en doorlopen dan het algemene assemblageproces in de fabriek van Oshawa. Het hele proces werd ontwikkeld als een snelle manier om in te spelen op de grote vraag naar het Equinox-product. De CAMI-faciliteit maakt de Equinox en GMC Terrain wel van begin tot eind in hun eigen fabriek, maar ze hadden niet de capaciteit om meer lichamen door de verf en algemene assemblage te loodsen.
Midden 2018 werd aangekondigd dat de vorige generatie van de Chevrolet Silverado 1500 en de GMC Sierra 1500 voor het modeljaar 2019 naast hun opvolgers zouden worden verkocht als de Chevrolet Silverado 1500 LD en de GMC Sierra 1500 Limited. De eindassemblage van deze trucks, die alleen in Double Cab, Standard Bed-vorm zouden worden verkocht, zou plaatsvinden in Oshawa Car Assembly. Dit is de eerste keer sinds 2009 dat Oshawa Assembly (Oshawa Truck Assembly), waar ook de Chevrolet Silverado 1500 en de GMC Sierra 1500 in Extended Cab-vorm worden geassembleerd, vrachtwagens zal assembleren. Later die zomer begon GM ook met de eindassemblage van Chevrolet Silverado HD en GMC Sierra HD Double Cab-modellen.
Op 26 november 2018 kondigde General Motors de sluiting aan van het Oshawa auto-assemblagefabriekcomplex dat een einde maakte aan 111 jaar autoproductie in Oshawa. Het laatste voertuig, een witte GMC Sierra pick-up truck, rolde van de assemblagelijn op 18 december 2019.
Op 4 november 2020 kondigde GM aan: “Afhankelijk van de ratificatie van de 2020-overeenkomst met Unifor, is General Motors van plan om de productie van pick-ups terug te brengen naar de Oshawa Assembly Plant. De bouw zal onmiddellijk beginnen in Oshawa Assembly en zal een nieuwe carrosserieafdeling en flexibele assemblagemodule omvatten, om een snelle reactie op de sterke vraag van klanten naar GM’s nieuwe familie van pick-uptrucks te ondersteunen. Oshawa pick-up productie is gepland om te beginnen in januari 2022.