พญางำเมือง เป็นพระราชโอรสของพญามิ่งเมือง ประสูติในเวลารุ่งเช้า วันพฤหัสบดี ขึ้น 1 ค่ำ เดือน 6 ปีจอ พ.ศ. 1781 (จ.ศ. 600) เมื่อพระชนมายุได้ 14 พรรษา ได้ไปศึกษาเล่าเรียนพระเวทกับเทพฤๅษีตนหนึ่งที่ดอยด้วน เรียนอยู่ 2 ปี ครั้นพระชนมายุได้ 16 พรรษา ได้ไปศึกษาศิลปศาสตร์ในสำนักสุกทันตฤๅษี กรุงละโว้ (ลพบุรี) เป็นศิษย์ร่วมสำนักเดียวกับพญามังราย และพ่อขุนรามคำแหง พระร่วงเจ้าแห่งกรุงสุโขทัย จึงสนิทสนมร่วมผูกไมตรี เป็นพระสหายตั้งแต่นั้นมา
ปี พ.ศ. 1801 (จ.ศ. 620) พญามิ่งเมืองสิ้นพระชนม์ จึงเสด็จขึ้นครองราชสมบัติแทน พญางำเมืองเป็นผู้มีสติปัญญาเฉลียวฉลาด มีอิทธิฤทธิ์มาก เมื่อพระองค์เสด็จ ไปทางไหน "แดดก่บ่ร้อน ฝนก่บ่รำ จักหื้อบดก่บด จักหื้อแดดก่แดด" จึงได้รับ พระนามว่า "งำเมือง" นอกจากนั้น พระองค์มีพระทัยหนักแน่นในศิลธรรม มีพระราชศรัทธา เลื่อมใสในพระพุทธศาสนา ไม่ชอบทำสงคราม ทรงดำเนินพระราโชบาย การปกครองบ้านเมือง ด้วยความเที่ยงธรรม พยายาม ผูกไมตรีจิตต่อเจ้าประเทศราชที่มีอำนาจเหนือคน เพื่อหลีกเลี่ยงภัยสงครามแม้กระนั้น ก็ยังถูกพญามังรายยกกองทัพมาตี เมื่อปี พ.ศ. 1805 แต่ในที่สุดพญางำเมืองก็ยอมยกเมืองปลายแดน คือ เมืองพาน เมืองเชียงเคี่ยน เมืองเทิง เมืองเชียงของ ให้แก่พญามังราย ด้วยหวังผูกไมตรีต่อกันและคิดว่าภายภาคหน้าจะขอคืน
พญางำเมือง ทรงเป็นกษัตริย์ ที่ทรงทศพิธราชธรรมและมีเมตตาเป็นที่ประจักษ์ ดังเช่น เหตุการณ์ ในประวัติศาสตร์กล่าวถึง พ่อขุนรามคำแหง พระสหาย ได้เสด็จไปมาหาสู่กัน เสมอมิได้ขาด จนเส้นทางที่เสด็จผ่านเป็นร่องลึกเรียกว่า แม่ร่องช้าง ในปัจจุบัน พระร่วงเจ้าเสด็จมาเมืองพะเยา ทรงเห็นพระนางอั้วเชียงแสน พระราชเทวีของพญางำเมือง มีรูปโฉมอันงามยิ่ง ก็บังเกิดปฏิพัทธิ์รักใคร่ และพระนางก็มีจิตปฏิพัทธ์เช่นกัน จึงได้ลักลอบปลอมแปลงพระองค์คล้ายกับพญางำเมือง เข้าสู่ห้องบรรทมพระนางอั้วเชียงแสน พญางำเมืองทราบเหตุ และสั่งให้อำมาตย์ ไพร่พล ทหารตามจับพระร่วงเจ้า นำไปขังได้และมีราชสาส์นเชิญพญามังราย ผู้เป็นสหายมาพิจารณาเหตุการณ์ พญามังรายทรงไกล่เกลี่ย ให้ทั้งสองพระองค์เป็นมิตรไมตรีต่อกันดังเดิม โดยขอให้พระร่วงเจ้าขอขมาโทษพญางำเมืองด้วยเบี้ยเก้าลุนทอง คือเก้าแสนเก้าหมื่นเบี้ย เพื่อกำชับพระราชไมตรีต่อกันยิ่งกว่าเก่า กษัตริย์ทั้ง 3 พระองค์ได้ตั้งสัตยาธิษฐานต่อกัน ณ ริมฝั่งแม่น้ำขนภู แม่น้ำแห่งนี้จึงเรียกชื่อภายหลังว่า "แม่น้ำอิง"
หลังจากนั้น เมื่อพญามังรายทรงสร้างเวียงเชียงใหม่ ได้เชิญพญางำเมืองและพระร่วงเจ้า ร่วมพิจารณาสร้างเมือง เมื่อสร้างเมืองเสร็จแล้ว พญางำเมืองเสด็จกลับ โดยพญามังรายทรงมอบผอบมณีรัตนะ อันเป็นสมบัติต้นวงศ์แห่งลาวลังกราช และทรงเวนคืนเมืองพาน เมืองเชียงเคี่ยน เมืองเทิงให้และพระราชทานกุลสตรีให้อีกนางหนึ่ง ฝ่ายพระนางอั้วเชียงแสนทรงทราบว่า พระราชสวามีมีพระชายาใหม่ ก็มีพระทัยโทมนัสยิ่ง รับสั่งให้เสนาอำมาตย์จัดแจงม้าพระที่นั่ง เสด็จออกติดตามพระสวามี หมายจักประหารพระชายาใหม่ให้สิ้นพระชนม์ แต่พระนางก็สิ้นพระชนม์เสียกลางทาง ด้วยเหตุพระทัยแตก พญางำเมืองทรงทราบด้วยความสลดพระทัยยิ่ง จัดพระราชทานเพลิงพระศพพระนางอั้วเชียงแสนตามประเพณี ต่อมาได้มอบราชกิจต่าง ๆ ในการปกครองบ้านเมืองให้พญาคำแดงราชบุตร แล้วเสด็จไปประทับพักผ่อนที่เมืองงาว ปี พ.ศ. 1841 พญางำเมืองก็สิ้นพระชนม์ รวมพระชนมายุได้ 60 พรรษา
อนุสาวรีย์พญางำเมือง อดีตกษัตริย์ผู้ปกครองเมืองภูกามยาว (พะเยา) ประดิษฐานอยู่ที่สวนสาธารณะ เทศบาลหน้ากว๊านพะเยา เริ่มก่อสร้างเมื่อปี พ.ศ. 2524 เสร็จเมื่อปี พ.ศ. 2527 พญางำเมืองเป็นพระสหายร่วมน้ำสาบาน กับ พญามังรายอดีต กษัตริย์เมืองเชียงราย และพระร่วงเจ้า แห่งกรุงสุโขทัย ซึ่งทั้งสามกษัตริย์ได้ทรงกระทำสัตย์ต่อกัน ณ บริเวณแม่น้ำอิง ซึ่งปัจจุบันอยู่บริเวณกว๊านพะเยา