Von ihrem Vater lernte Gwen Guthrie, die in Newark, New Jersey aufwuchs, mit 8 Jahren Klavier spielen, in der Schule beschäftigte sie sich mit klassischer Musik. Später sang sie aus Spaß auf Straßenfesten und Partys und war Anfang der 1970er Jahre Mitglied der Gesangsgruppen The Ebonettes und The Matchmakers. Nach ihrer Ausbildung arbeitete sie als Grundschullehrerin.
1974 heuerte Guthrie als Studiosängerin für Aretha Franklin an, bei deren Hit I’m in Love sie neben Cissy Houston eine erkrankte Sängerin ersetzte. Auch für Roberta Flack sang sie bei Aufnahmen. Ein Jahr später komponierte Guthrie den Titel Supernatural Thing, der ein US-Top-10-Hit von Ben E. King wurde. Weitere Lieder schrieb sie für die Pointer Sisters und Isaac Hayes.
Die erste Soloplatte, die Ende der 1970er Jahre für Columbia Records entstand, kam nie in die Läden. Daraufhin zog es Guthrie nach Jamaika, wo sie ein Jahr blieb. Zurück in der Heimat bekam sie einen Vertrag bei Chris Blackwell von Island Records. 1982 wurde das erste offizielle Album Gwen Guthrie veröffentlicht, dessen musikalisches Spektrum R&B, Reggae und Dance-Musik umfasste. Ihren größten Erfolg feierte sie 1986 mit dem weltweiten Hit Ain’t Nothin’ Goin’ On but the Rent.
Bis 1988 hatte die Amerikanerin einige weitere kleine Hits in Großbritannien. In den 1990er Jahren arbeitete sie hauptsächlich als Arrangeurin und Produzentin. Gwen Guthrie starb 1999 mit 48 Jahren in Orange, New Jersey, an Gebärmutterkrebs und wurde auf dem Fairmount Cemetery in Newark, New Jersey beigesetzt. Im gleichen Jahr erschien die KompilationUltimate Collection.