Guy Mairesse a couru la quasi-totalité de sa carrière au volant de Delahaye et de Talbot Lago, dès la fin de la Seconde Guerre mondiale et la reprise de la compétition automobile.

Avant la guerre, il était conducteur de camions. Une fois la paix revenue, il assiste à la Coupe du Salon, qui se tient à Montlhéry en 1946. C'est à partir de ce moment-là qu'il commence à s'intéresser à la compétition automobile et les résultats ne tardent pas à arriver. En 1947, il remporte la première édition du rallye Lyon-Charbonnières. Il achète ensuite une Delahaye avec laquelle il remporte le Grand Prix des Frontières à Chimay et termine quatrième des 24 Heures de Spa-Francorchamps, mais premier dans la catégorie 4 litres.

Il participe également à ses premières courses de Formule 1 sur le circuit de Montlhéry. En 1949, il rejoint l'Écurie France et court désormais sur une Talbot-Lago. Après une quatrième place encourageante à Pau, il remporte de nouveau la victoire lors du Grand Prix des Frontières. En 1950, il remporte deux nouvelles victoires dans des courses de voitures de sport : la coupe des USA et la Coupe du Salon à Montlhéry. Il termine également deuxième des 24 Heures du Mans, derrière Louis Rosier.

La saison 1950 est également l'occasion pour le pilote français de participer à une épreuve du championnat du monde de Formule 1, à Monza. Qualifié à une honorable onzième place sur la grille de départ, il perd beaucoup de places au premier tour et un problème mécanique l'oblige à abandonner à mi-course. L'anné suivante, l'Écurie France ayant disparu, Guy rejoint l'Écurie Belgique tout en conservant les voitures. Il dispute deux Grands Prix : d'abord en Suisse, pour le début du championnat, où il termine quatorzième et dernier, puis dans son Grand Prix national, sur le circuit de Reims, qu'il termine à la neuvième place.

En sport, il court de nouveau au Mans et se classe de nouveau deuxième, cette fois derrière les Britanniques Peter Walker et Peter Whitehead sur Jaguar. Il remporte une nouvelle fois la Coupe du Salon.

En 1952, il vend la monoplace et se consacre exclusivement aux courses de voitures de sport, avec une deuxième place à Reims. L'année suivante, il participe à nouveau aux 24 Heures du Mans, mais abandonne à la suite de la casse de son moteur.

Le 24 avril 1954, lors des essais de la Coupe du Salon à Montlhéry, Guy tente d'éviter la Renault 4CV de Jean Gamot, plus lent, mais il percute le mur. Il avait 43 ans.