Después de un éxodo en barco que dura más de un año, su familia se instala en Buenos Aires (Argentina) en 1942. Cursa estudios técnicos en el Instituto Huergo y toma clases de pintura con Emilio Pettorutti. Trabaja en publicidad y obtiene sus primeros premios de pintura. Entabla amistad con el artista vasco Jorge Oteiza. Contrae matrimonio con María Isabel Irurzun y, aprovechando el viaje de bodas, regresan a España en 1952. Ya en Madrid gana el concurso para los murales de la cripta de la Basílica de Arantzazu (Gipuzkoa), pero su trabajo queda suspendido por orden de la autoridad eclesiástica, tras ser totalmente borrado de los muros.
Expone de manera individual en la Sala Negra, Madrid y, casi al mismo tiempo, participa en la fundación del Equipo 57, del que se separa poco después. Forma parte del equipo artístico del Pabellón Español en la Expo Internacional de Bruselas de 1958. Se inicia en el diseño industrial en H Muebles.
Se traslada a Irún (Gipuzkoa), a una casa-taller de corte racionalista diseñada con Oteiza y el arquitecto Luis Vallet. En 1960 pasa de la pintura a la escultura a través de la exploración del plano. Ese año expone en la Sala Neblí de Madrid un conjunto de pizarras y mármoles. En Irún mantiene una intensa actividad cultural y también empresarial, colaborando en proyectos e iniciativas populares de muy diversa índole. En 1961 funda la tienda Espiral en San Sebastián para la venta de mueble moderno. Casi al mismo tiempo se convierte en socio y diseñador principal de la empresa Biok de Irun.
Constituye con Fernando Larruquert la productora cinematográfica Frontera Films Irún, SA. Co-dirige tres cortometrajes documentales, Operación H (1963), Pelotari (1964) y Alquezar (1966), y un largometraje, Ama Lur [Madre tierra] (1964-1968).
Es seleccionado como único escultor español para la Bienal de Sao Paulo.
En 1966 es miembro del Grupo Gaur, movimiento de vanguardia para una Escuela Vasca. Durante esa prolífica década también desarrolla colaboraciones de arquitectura junto a su hermano, el arquitecto Ander Basterretxea.
Expone sus fotografías experimentales en la galería Grises de Bilbao.
Concibe la Serie cosmogónica vasca, una serie de esculturas que interpretan el Diccionario de Mitología Vasca del antropólogo José Miguel de Barandiarán.
Realiza Izaro, escultura y símbolo del Parlamento Vasco, en Vitoria-Gasteiz. Ese mismo año pinta un nuevo proyecto radicalmente distinto al ideado treinta años antes para Arantzazu.
El Museo Español de Arte Contemporáneo de Madrid le dedica una exposición antológica.
Diseña algunas de las esculturas públicas más emblemáticas del País Vasco: Homenaje al bailarín Iztueta (1967), Araba / Homenaje a Pio Baroja (1973), Paloma de la Paz (1988), o la monumental Urbidea [Camino de agua] (1993) en la presa de Arriarán, Beasain.
Expone sus proyectos de volumetrías arquitectónicas en el Museo San Telmo de San Sebastián.
Tiene lugar su exposición retrospectiva en el Museo de Bellas Artes de Bilbao.
Fallece en Hondarribia el 12 de julio de 2014.
