Il entame sa carrière sur le circuit ITF et remporte son premier titre en 2008 à Trujillo au Pérou.
En 2012, il s'impose sur le circuit Challenger et remporte trois titres. Il est alors qualifié pour les ATP Challenger Tour Finals en fin d'année et remporte le tournoi en battant Adrian Ungur en finale, ce qui lui permet de rentrer dans le top 100 mondial pour la première fois[2]. Il fait également ses débuts en Grand Chelem avec une qualification pour le tableau principal de l'US Open où il s'incline au premier tour contre Nikolay Davydenko.
En 2015, il remporte quatre tournois Challenger et se qualifie pour les ATP Challenger Tour Finals où il atteint les demi-finales mais doit déclarer forfait à cause d'une blessure à la jambe droite[4].
2016. Révélation sur le circuit principal, entrée top 50 et victoire en Coupe Davis
À l'Open d'Australie, il passe le premier tour (2-6, 3-6, 6-3, 7-5, 6-1) contre Steve Darcis dans un match bien mal débuté remontant son handicap de deux sets. Mais malgré un énorme combat (62-7, 7-64, 63-7, 7-68, 4-6) d'une forte intensité dans les échanges, il perd au bout du fil contre Feliciano López.
Sur la terre battue au tournoi de Rio de Janeiro, il atteint sa première finale sur le circuit ATP qui plus est un ATP 500. Pour cela, il bat notamment le grand serveur américain 11e mondial John Isner au premier tour en sauvant trois balles de match (7-65, 5-7, 7-68)[5] et en demi-finale le 19e mondial Dominic Thiem plus facilement (6-1, 6-4). Il échoue à remporter le titre en s'inclinant face à Pablo Cuevas en 3 sets (4-6, 7-65, 4-6) en 2 h 16 avec beaucoup d'intensité[6].
En mars sur le dur du Masters d'Indian Wells, il bat Kyle Edmund (63-7, 6-4, 7-5), puis prend sa revanche de Rio en battant également difficilement Pablo Cuevas (6-1, 4-6, 6-4), et se qualifie pour ses premiers huitièmes de finale dans cette catégorie. Il perd cependant contre le Belge David Goffin en ayant pris un set et opposé une résistance.
À Roland-Garros, il bat son compatriote Diego Schwartzman en quatre manches, avant de résister au second tour contre Gilles Simon (6-4, 6-1, 5-7, 64-7, 4-6), où il finit malgré tout perdant, mais a épuisé le Français[7].
En Coupe Davis, il participe au premier tour contre la Pologne en remportant son match contre Michał Przysiężny en trois sets. Puis en quart contre l'Italie avec Juan Martín del Potro, ils remportent le double (6-1, 7-64, 3-6, 3-6, 6-4) face à la paire Fabio Fognini et Paolo Lorenzi permettant de passer au tour suivant. En demi-finale, il affronte les tenants du titre la Grande-Bretagne. Il remporte son deuxième match (65-7, 6-4, 6-3, 6-2) face à Kyle Edmund permettant de mener deux à rien, mais perd son deuxième simple contre Andy Murray (3-6, 2-6, 3-6) permettant aux adversaires de revenir à égalité. L'Argentine passe finalement en finale grâce à la victoire de Leonardo Mayer. Il ne joue pas la finale contre la Croatie, mais remporte tout de même le trophée, le premier de l'Argentine[8].
2019. Premier titre ATP
Guido Pella remporte son premier titre sur le circuit ATP lors du Brasil Open de São Paulo le après avoir dominé en finale le Chilien Cristian Garín (7-5, 6-3)[9].
À Roland-Garros, il est tête de série numéro 19 (alors classé 21e à l'ATP) mais est éliminé au deuxième tour par le jeune Français Corentin Moutet, titulaire d'une invitation (wild card).
2023. Fin de carrière
Après de nombreuses blessures, il annonce le 17 septembre 2023, qu'il met un terme à sa carrière après 16 ans passés sur le circuit[10].
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