Uģis Mežavilks ir dzimis 1929. g. 14. augustā Bauskas apriņķa Svitenes pagasta Mežavilkos. Viņa tēvs Kristaps Mežavilks bija pagasta vecākais, bet māte Alīda Eleonora (dz. Jaunzeme) pēc skolotāju institūta beigšanas tika nosūtīta strādāt Svitenes skolā. Diemžēl Kristaps pāragri aiziet no šīs pasaules (1932). Rīgā dzimušajai un augušajai Alīdai saimniecības uzturēšana izrādās par smagu, tādēļ ģimene spiesta Mežavilkus pārdot un pārcelties uz dzīvi Purmsātos Liepājas apriņķī, kur Alīda Eleonora ir sameklējusi darbu vietējā pasta nodaļā.

Abi Uģa vecāki bijuši mākslinieciski apdāvināti — Kristaps rakstījis dzejoļus, bet Alīda jaunībā bija sapņojusi par pianistes karjeru. Arī Uģis jau bērnībā bija izrādījis interesi par zīmēšanu, iespējams, Alīdas brāļa Bruno Jaunzema iespaidā, kurš, būdams arhitektūras students, pavadījis vairākas vasaras Mežavilkos un gleznojis no dabas akvareļtehnikā.

Otrais pasaules karš kreisi noskaņoto Alīdu ar bērniem aizved uz Krieviju. Uģis sāk mācīties latviešu bēgļu bērniem domātā arodskolā Ivanovā, kur gūst ievērību kā skolas sienas avīzes zīmētājs. Ģimenes leģenda vēsta, ka Uģis esot rakstījis vēstuli Vilim Lācim, Latvijas padomju valdības vadītājam, lai lūgtu iespēju mācīties mākslas skolā. Vilis Lācis šo lūgumu uzklausījis un tā pirmo mākslas izglītību Uģis Mežavilks guvis V. I. Surikova Maskavas mākslas vidusskolā (1943.—1950. g.). Šajā skolā līdztekus parastajiem skolas mācību priekšmetiem padziļināti tika mācīta zīmēšana, gleznošana un kompozīcija. Pēc tam seko studijas Latvijas Mākslas akadēmijas Glezniecības nodaļā (1950.—1956. g.).

Lai gan Uģim Mežavilkam bijusi iespēja palikt Mākslas akadēmijā kā zīmēšanas pasniedzējam, daudzsološais jaunais mākslinieks izvēlas citu ceļu. Pēc akadēmijas beigšanas Uģis Mežavilks sāk strādāt humora un satīras žurnālā Dadzis, kur ilgstoši bijis žurnāla galvenā mākslinieka Egona Rusmaņa vietnieks. Viņu abu pienākumos ietilpa ne tikai karikatūru zīmēšana, bet arī žurnāla vizuālā tēla izstrāde, darbs ar autoriem un maketa sagatavošana tipogrāfijai. Ar Dadzi Uģis Mežavilks sadarbojas līdz pat šā izdevuma likvidācijai 1995. gadā.

Līdztekus darbam Dadzī Uģis Mežavilks ir ilustrējis arī grāmatas, īpaši laba sadarbība viņam veidojusies ar humoristu Andreju Skaili. Taču mākslinieka mūža lielā mīlestība ir bijusi glezniecība. Viņš daudz gleznojis plenērā, jo īpaši — Vidzemes jūrmalā un Piebalgas pusē.

Uģa Mežavilka mantinieku īpašumā ir vairāk nekā 30 tradicionālajā audekla un eļļas glezniecības tehnikā gleznotu lielformāta figurālo kompozīciju, portretu un ainavu. Neskaitāmas mazākas dabas studijas jau mākslinieka dzīves laikā radušas vietu privātkolekcijās.

Izstādēs Uģis Mežavilks piedalījies kopš 1957. gada. Kopš 1959. gada — Latvijas Mākslinieku savienības biedrs.