Das Werk hatte seit 1907 Fahrzeuge hergestellt. Es war einer von sechs Standorten, an denen Chevrolet gebaut wurde, bevor es 1918 mit GM fusionierte. Im Januar 1918 war Oshawa das erste kanadische GM-Werk, das das Problem der Massenentlassungen minimierte, indem es die zweite Schicht einstellte und die Arbeiter der Tag- und Nachtschicht in zweiwöchigen Abständen abwechselte. Dieses System wurde später von anderen Werken auf dem ganzen Kontinent übernommen.
Von Anfang an lieferte das Werk Oshawa Fahrzeuge mit Rechtslenkung in Form von Bausätzen für die Montage vor Ort oder bis in die späten 1960er Jahre als fertige Fahrzeuge an internationale Märkte. Auf den internationalen Märkten wurden ausschließlich US-amerikanische und kanadische GM-Fahrzeuge wie der Bel Air, der Pontiac Parisienne, der Pontiac Laurentian und der Chevrolet Impala angeboten.
Mitte der 1980er Jahre begann GM mit einer umfassenden Umgestaltung des Werks und nannte den Standort „Autoplex“. Die Umstellung erfolgte in drei Schritten: Zunächst wurde das Lkw-Werk 1986 auf die GMT400-Produktion umgestellt. Der nächste Schritt war die Umrüstung der Linie 2 für den neuen W-Body Regal, dessen Produktion Mitte 1987 begann. Der letzte Schritt war eine lange Umstellung der Linie 1 für den Chevrolet Lumina, der am 8. Januar 1989 als Modell von 1990 in Produktion ging.
Der Chevrolet Monte Carlo und der Pontiac Grand Prix wurden im Juni bzw. November 2007 eingestellt. Der Buick LaCrosse wurde 2008 in Oshawa #2 eingestellt und für 2009 in die Fairfax Assembly verlegt. Im vierten Quartal desselben Jahres begann dort die Produktion des neuen Chevrolet Camaro. Sowohl der Buick Regal als auch das Camaro Cabriolet wurden im ersten Quartal 2011 auf der Flex Line eingeführt. Das Werk begann 2012 mit der Produktion des leistungsstarken 2012 Camaro ZL1 und des 2012 Buick Regal GS und wird im ersten Quartal 2012 den 2013 Cadillac XTS bauen.
Im August 2010 begann das Werk mit der Montage des Chevrolet Equinox in Partnerschaft mit einem anderen GM-Werk in Ingersoll, Ontario, bekannt als CAMI Automotive. Die Metallkarosserien werden bei CAMI hergestellt und zwei Stunden östlich nach Oshawa transportiert, wo sie kurz vor der Lackiererei auf das Förderband gelegt werden. Die Karosserien werden lackiert und durchlaufen dann den allgemeinen Montageprozess im Werk Oshawa. Der gesamte Prozess wurde entwickelt, um schnell auf die hohe Nachfrage nach dem Equinox zu reagieren. Das CAMI-Werk stellt den Equinox und den GMC Terrain zwar von Anfang bis Ende im eigenen Werk her, hatte aber nicht die Kapazität, um mehr Karosserien zu lackieren und zu montieren.
Mitte 2018 wurde bekannt gegeben, dass die vorherige Generation des Chevrolet Silverado 1500 und des GMC Sierra 1500 neben ihren Nachfolgern für das Modelljahr 2019 als Chevrolet Silverado 1500 LD und GMC Sierra 1500 Limited verkauft werden würde. Die Endmontage dieser Lkw, die nur als Double Cab, Standard Bed verkauft werden, erfolgt in der Oshawa Car Assembly. Dies ist das erste Mal seit 2009, dass die Oshawa Assembly (Oshawa Truck Assembly), in der auch der Chevrolet Silverado 1500 und der GMC Sierra 1500 mit verlängerter Kabine montiert werden, Lkw zusammenbaut. Später im Sommer begann GM auch mit der Endmontage der Modelle Chevrolet Silverado HD und GMC Sierra HD Double Cab.
Am 26. November 2018 gab General Motors die Schließung des Oshawa-Automontagewerkskomplexes bekannt, womit 111 Jahre Automobilproduktion in Oshawa zu Ende gingen. Das letzte Fahrzeug, ein weißer GMC Sierra Pickup, lief am 18. Dezember 2019 vom Band.
Am 4. November 2020 kündigte GM an: „Vorbehaltlich der Ratifizierung der Vereinbarung mit Unifor für 2020 plant General Motors, die Pickup-Produktion in das Oshawa-Montagewerk zurückzuholen. Der Bau eines neuen Karosseriewerks und eines flexiblen Montagemoduls, das eine schnelle Reaktion auf die starke Kundennachfrage nach der neuen Pickup-Familie von GM ermöglicht, wird in der Oshawa-Montage sofort beginnen. Die Pickup-Produktion in Oshawa soll im Januar 2022 anlaufen.