Metge pediatre de formació, Antoni Gutiérrez Díaz va iniciar la seva activitat antifranquista a la universitat i va ser un dels màxims exponents de la lluita democràtica a la Catalunya de la dictadura. Va ser detingut per primera vegada el 1953 i el 1959 s'afilià al PSUC (Partit Socialista Unificat de Catalunya), partit dels comunistes catalans vinculat al PCE de Dolores Ibárruri i Santiago Carrillo. El 1962 és detingut per la seva militància comunista i condemnat a vuit anys de presó. Compleix tres anys de la pena a la presó de Burgos. El 1967 entra en la direcció del PSUC i és un dels impulsors de l'Assemblea de Catalunya, creada el 1971. El 1973 és detingut altra vegada durant tres mesos.

El 1977 és nomenat secretari general del PSUC en substitució de Gregorio López Raimundo, que passa a ser-ne el president. És elegit diputat a Corts i després és nomenat conseller polític (sense cartera) del govern d'unitat que forma Josep Tarradellas en tornar de l'exili. Més tard, el 1980, esdevindrà diputat al Parlament de Catalunya. Exercirà de portaveu del PSUC fins al 1987, any en què és elegit eurodiputat. La seva posició eurocomunista li va fer perdre la secretaria del PSUC el 1981, secretaria que va recuperar en el període 1982-1986. Va ser un agent clau en la creació d'Iniciativa per Catalunya (IC).

De 1987 a 1999 fou eurodiputat i va esmerçar molta energia en la construcció europea. En el període 1994-1999 va ser vicepresident del Parlament Europeu.