Urodził się w 1950 r. Tytuł doktora uzyskał w 1976 r. w Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi, habilitację - w 1985 r. na Politechnice Łódzkiej, zaś tytuł naukowy profesora - w CBMiM PAN w 1999 r. Specjalizuje się w technologii polimerów.
Badaniami procesów polimeryzacji zajmował się od ukończenia studiów, najpierw w zespole prof. Stanisława Penczka (jednego z najwybitniejszych chemików polskich okresu powojennego, który był promotorem jego pracy doktorskiej), potem w latach 1984-85 na Uniwersytecie Paryskim i wreszcie od 1985 na Uniwersytecie Carnegie Mellon w Pittsburgu, gdzie od 1993 r. pełni stanowisko full professor, a w latach 1994-1998 był dziekanem Wydziału Chemicznego. W 1998 r. uzyskał prestiżowy tytuł "J.C. Warner Professor of Natural Sciences", który wcześniej należał do laureata Nagrody Nobla, John'a Pople'a. Kontynuuje pracę w CBMiM PAN w wymiarze 1 etatu.
Jest laureatem wielu nagród za osiągnięcia naukowe, m.in.: Nagrody Polskiego Towarzystwa Chemicznego (1980), Polskiej Akademii Nauk (1981), National Science Foundation dla młodego naukowca (1989), Carla S. Marvela Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego (1995), Francuskiej Akademii Nauk (1998), Nagrody Humboldta (1999), Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego w dziedzinie inżynierii polimerów (2001), Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego w dziedzinie chemii polimerów - Polymer Chemistry Award (2002), Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego za współpracę w dziedzinie materiałów polimerowych. Jest doktorem honoris causa Uniwersytetu w Gandawie (Belgia).
Polimery stanowią podstawowy składnik tworzyw sztucznych. Odkryta przez prof. Matyjaszewskiego nowa metoda kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP - atom transfer radical polymerization) ma wielkie znaczenie zarówno naukowe, jak też przemysłowe. Jego piewsza praca na temat ATRP była cytowana ponad 1000 razy. O technologicznym znaczeniu odkrycia ATRP świadczy uzyskanie przez zespół Laureata 25 patentów amerykańskich i 75 międzynarodowych oraz utworzenie Konsorcjum z ponad trzydziestoma firmami chemicznymi z Europy, Azji i Ameryki, a także sprzedaż licencji i rozpoczęcie w 2002 r. przemysłowej produkcji polimerów metodą ATRP w Japonii i Stanach Zjednoczonych.