Né le 25 Novembre 1984 à Boulogne-Billancourt,Hauts-de-Seine (France).

Fils de stylistes, Gaspard commence sa carrière d'acteur par hasard, une amie d'une amie de sa mère qui ouvrait une agence de comédien lui a proposé de faire des castings et par curiosité il essaye et tout s'enchaîne progressivement . Alors il débute sa carrière d'acteur dans un épisode d’Une Femme en Blanc. avec Sandrine Bonnaire alors qu'il est encore au collège. Il effectue sa scolarité à l'Ecole Active Bilingue (EABJM) dans le 15e arrondissement où il obtient son bac.

C'est pourtant à la réalisation que se destine l'adolescent, qui, après quelques stages d'été au cours Florent, étudie le 7e art à l'Université de Saint-Denis. Remarqué sur le petit l'écran en 2000 dans Julien l'apprenti de Jacques Otmezguine, il apparaît pour la première fois au cinéma dans Alias, un court-métrage de Marina De Van en 1999, et obtient l'année suivante un petit rôle dans Le Pacte des loups de Christophe Gans.

Gaspard Ulliel est révélé en 2002 par Michel Blanc qui lui confie le rôle d'un adolescent qui découvre l'amour et la sexualité dans la comédie chorale Embrassez qui vous voudrez. André Techiné choisit ensuite le jeune acteur pour incarner l'enfant sauvage qui traverse les routes de la France occupée avec Emmanuelle Béart dans Les Egarés. Pour ces deux dernières prestations cinématographiques, il est nominé aux Césars en 2003 et 2004 dans la catégorie du Meilleur espoir masculin.

En 2004, il interprète Manech, le fiancé de Mathilde "Audrey Tautou", dans Un long dimanche de fiançailles de Jean-Pierre Jeunet, où il remporte en 2005 le César du meilleur espoir masculin pour ce rôle d'un jeune homme naïf et amoureux envoyé sur le front pendant la Première Guerre mondiale. Puis toujours en 2004, il interprète Simon, un jeune adolescent torturé, fils de Nicole Garcia dans Le Dernier Jour de Rodolphe Marconi. Il est récompensé par le Prix Lumière catégorie Jeunes espoirs et reçoit l'Étoile d'or de la Révélation masculine.

En 2005, Optant par la suite pour des œuvres plus intimistes comme La Maison de Nina de Richard Dembo. Gaspard  n'en oublie pas pour autant le cinéma grand public, en 2006, il cartonne dans Paris, je t'aime puis décroche en 2007 les rôles tant convoités de Jacquou Le Croquant et du jeune Hannibal Lecter.