Figlio di Patricia Bernard e Josè Luis Garcia, nasce a Guadalajara Jalisco in Messico. Inizia la sua carriera artistica fin da bambino in alcune rappresentazioni in ambito scolastico e lavorando insieme ai suoi genitori in svariate commedie. All'età di dodici anni viene scritturato per la soap-opera intitolata 'El abuelo y yo'. Dopo di che decide di approfondire le sue conoscenze studiando recitazione alla Central School of Speech and Drama di Londra. Subito dopo il diploma inizia a lavorare in alcuni cortometraggi tra cui "De tripas, corazón" (1996), di Antonio Urrutia, che ha ricevuto una nomination per l'Academy Award come miglior cortometraggio, e 'El ojo en la nuca', diretto da Rodrigo Pla. Le spiccate qualità mostrate in queste occasioni, lo portano al lungometraggio. Con il nuovo millennio arriva anche il primo grande successo, grazie ad "Amores Perrros" (2000), opera prima del regista Alejandro Gonzalez Inarritu, in cui interpreta Octavio. Le capacità mostrate da Gael nel film di Gonzalez Inarritu gli procurano ruoli di primaria importanza in altre pellicole cinematografiche ("Y Tu Mamà También" diretto da Alfonso Cuaron e "Dreaming Of Julia") e in una miniserie per la TV, intitolata "Fidel", nella quale interpreta il ruolo di Che Guevara. Nella pellicola di Walter Salles "I diari della motocicletta" (2004), dà vita ad uno dei suoi ruoli più intensi. Il grande regista Pedro Almodòvar lo imporrà come protagonista nel suo giallo-erotico "La mala educaciòn" (2004), mentre James Marsh lo tinge di tragico e gli fa indossare i panni di un novello Edipo in "The King" (2005) con William Hurt. Nel 2006, seguiranno il surreale "L'arte del sogno" di Michel Gondry, con Charlotte Gainsbourg, Alain Chabat e Miou-Miou, nella parte di Stéphan, un impiegato che lavora in un'azienda che produce calendari che si innamora della sua vicina di casa, e poi nell'intricato e collettivo "Babel2, diretto ancora una volta da Iñárritu, con Brad Pitt e Cate Blanchett. Passa alla regia nel 2007 con la pellicola "Déficit".