Gael García Bernal a Jalisco állambeli Guadalajarában, 1978. november 30-án látta meg a napvilágot, és ha valakit, hát őt a jóistenke is színésznek teremtette. Édesanyja, Patricia Bernal korábban modell volt majd színészkedett, apja, José Angel García pedig színész és rendező volt és a szülőknek saját színházi társulata is volt. A kis Bernal egyéves korában tűnt fel először a képernyőn, serdülő éveiben nagyrészt telenovellákban játszott. 14 éves korában önkéntesként bennszülött indiánokat tanított olvasni. Késő tinédzser éveiben részt vett békés demonstrációkban a chiapasi felkelés idején, 1994-ben, ami nem volt éppen veszélytelen dolog.

A csupán 168 centi magas Gael Garcia Bernal karrierjét már fiatalkorában elkezdte. Különböző színdarabokban játszott együtt a szüleivel. Első „komolyabb” szerepe a tizennégy évesen játszott Daniel, az El Abuelo y yo című spanyol szappanoperában, amelynek musicalváltozatával bejárta az országot. Ezután iskolai darabokban és rövidfilmekben szerepelt, köztük a De Tripas, Corazon címűben, amelyet Oscar-díjra jelöltek a legjobb rövidfilm kategóriában.. Középiskola után rövid ideig filozófiát tanult, de  amikor egy sztrájk miatt bezárt az egyetem, 19 évesen elhagyta Mexikót és 1997-ben megkezdte tanulmányait a londoni Central School of Speech and Drama-ban. A színészetet eleinte csupán "alkalmi munkának" tartotta, amíg a mexikói rendező, Alejandro González Iñárritu szerepet nem ajánlott neki a Korcs szerelmekben.

Ezzel az alakításával hívta fel magára Hollywood figyelmét, mivel a nagyszerű filmet Oscar-díjra is jelölték a legjobb idegen nyelvű film kategóriában. Ezután több ünnepelt mexikói filmben szerepelt, például az Anyádat is (2001), amelyben együtt játszott jóbarátjával és későbbi üzlettársával, Diego Lunával, és az Amaro atya bűne (2002). 2005-ben játszott a londoni Almeida színházban, Federico García Lorca Vérnász című tragédiájában. Majd jött Ernesto Che Guevara. García Bernal egymás után kétszer is belebújhatott az argentin-kubai forradalmár bőrébe, 2002-ben a Fidel című minisorozatban, majd 2004-ben a Che Guevara: A motoros naplója című mozifilmben, amely a fiatal Che naplója alapján íródott az első dél-amerikai körútjáról – utóbbi alakításáért BAFTA-jelölést kapott.

Innentől már felsorolni is nehéz, kikkel és kiben játszott, hiszen egymás kezéből kapkodták ki a nagy rendezők. Közülük olyanokkal dolgozott együtt, mint Pedro Almodóvar, Walter Salles, Jim Jarmusch vagy Michel Gondry és Lukas Moodysson. Igazából minden műfaj fekszik neki, vígjáték és dráma egyformán, bár a nagyköltségvetésű hollywoodi produkciókat eddig gondosan kerülte. A színészet mellett rendezéssel is foglalkozik. 2007-ben forgatta első filmjét, a Déficit-et, ami történetét illetően kicsit olyan, mintha egyik korai munkája, az Anyádat is folytatása lenne. Barátjával, Diego Luna-val saját cégük van, a Canana Productions. Négy rövidfilmet rendezett az Amnesty International emberjogi szervezetnek, "Los Invisibles" címmel, amely a Közép-Amerikából Mexikóba érkező bevándorlók nehéz sorsát mutatta be, de saját „epizódot” készített a Nyolc (2008) című omnibuszfilmhez is, ami a gyerekszegénységgel foglalkozott.

Tinikora után nemrég újra tévézni is kezdett, a Mozart in the Jungle minisorozatért pedig Golden Globe díjat kapott. A héten bemutatott, még 2015-ben készült Desierto - Az ördög országútja új oldalát mutatja be, miközben a régi arcát is láthatjuk, hiszen a film szociálisan érzékeny témát mutat be, de akciófilmként működik. Egy csapat illegális mexikói bevándorló kerül ugyanis egy őrölt amerikai puskájának célkeresztjébe – rendkívül izgalmas darab, a rendező pedig a szintén Garcia Bernál főszereplésével készült, sok díjat begyűjtő Bábelt jegyző Alfonso Cuaron fia, Jonas Cuaron.  

Bemutatásra vár a Werner Herzog rendezte Salt and Fire című filmje, ahol egy tudóst alakít, aki egy nagyvállalat igazgatójával kerül szembe, miközben kitör egy vulkán, és filmezi Museo című spanyol nyelvű filmjét, aminek még semmit sem tudni a történetéről, illetve hamarosan Zorrót alakítja a Z című filmben, amit szintén Jonas Cuaron rendez. Anyanyelvén kívül folyékonyan beszél angolul, portugálul, franciául és egy kicsit olaszul. Katolikus nevelést kapott, de agnosztikusnak tartja magát, Klaus Kinski, Daniel Day-Lewis és Marcello Mastroianni a példaképe. 2001-ben találkozott az argentin színésznővel, Dolores Fonzi-val a Vidas privadas forgatásán, de csak 7 évvel később jöttek össze - a színész közben Natalie Portmannal is járt - első gyermekük, a kisfiú Lázaro 2009. január 8-án született Madridban. Második gyermekük, a kislány Libertad 2011. április 4-én született Buenos Airesben, de a szülők már különváltan élnek.