Γιός του ζωγράφου Περικλή Βυζάντιου (1893-1972), γεννήθηκε στην Αθήνα το 1924 και σπούδασε στην ΑΣΚΤ, κοντά στους Κ. Παρθένη και Ο. Αργυρό (1942-1945). Το 1945 ήταν μεταξύ των 200 υποτρόφων του γαλλικού κράτους που έφτασαν στο Παρίσι με το πλοίο «Ματαρόα», ενώ ξεσπούσε ο Εμφύλιος στην Ελλάδα. Έκτοτε εγκαταστάθηκε στο Παρίσι, παρακολούθησε μαθήματα στις Ακαδημίες Julian και Grande Chaumière, μυήθηκε στην τέχνη της χαλκογραφίας κοντά στον Δημήτρη Γαλάνη και εντάχθηκε στη μεταπολεμική Ecole de Paris.
H πρώτη του ατομική έκθεση έγινε στο Παρίσι (1951, Ariel). Λίγο αργότερα έδειξε τη δουλειά του στην Αθήνα (1955, Ζαχαρίου), χωρίς να παρίσταται ο ίδιος στην έκθεση, αφού δεν μπορούσε να επιστρέψει στην Ελλάδα, ως ανυπότακτος. Ακολούθησαν πολλές άλλες ατομικές εκθέσεις στο Παρίσι, στην Αθήνα και σε άλλες Ευρωπαϊκές πόλεις. Συμμετείχε επίσης σε πολλές ομαδικές και διεθνείς εκθέσεις.
Η ζωγραφική του ξεκίνησε με τοπιογραφικά μοτίβα και εξελίχτηκε αρχικά προς την αφαίρεση. Τα αφηρημένα του έργα συγκροτούν μια ολοκληρωμένη περίοδο της δουλειάς του, με κέντρο τη δεκαετία του 1960. Προς τα μέσα της επόμενης δεκαετίας ο ζωγράφος επανέρχεται στην παραστατική τέχνη, πρώτα με σχέδια σε μαύρο-άσπρο και τέλος με ανθρωποκεντρικές συνθέσεις μεγάλων διαστάσεων, που εικονίζουν σκηνές από την αστική ζωή σε εξπρεσιονιστικό ύφος. Χαρακτηριστικό στοιχείο του έργου του είναι η έμφαση στο σχέδιο και η ιδιότυπη σχέση των μορφών με το χώρο, είτε πρόκειται για ανθρώπινες φιγούρες είτε για νεκρές φύσεις.
Το 1985, η γαλλική κυβέρνηση του απονέμει τον τίτλο του Chevalier des Arts et des Lettres και, το 1990, τον τίτλο του Officier des Arts et des Lettres. Το 1997 γίνεται η πρώτη του αναδρομική έκθεση στη Γαλλία (Byzantios 50 ans de peinture, Espace des Arts, Chalon-sur-Saône).
Το 2000, είναι ένας από τους 50 καλλιτέχνες, στους οποίους το Ολυμπιακό Μουσείο της Γενεύης παραγγέλλει έργα για τον εορτασμό της εκατονταετηρίδας των Ολυμπιακών Αγώνων.
Πέθανε στη Μαγιόρκα το 2007, ένα περίπου μήνα πριν από την αναδρομική του έκθεση Ντίκος Βυζάντιος, στα ίχνη του χαμένου βλέμματος στο Μουσείο Μπενάκη. Το ίδιο έτος κυκλοφόρησε μονογραφία για το έργο του από τις εκδόσεις Αδάμ.