Gaspard Ulliel'in hayali her zaman bir film yönetmekti ve lycée'deki (Fransız lisesi) eğitimini tamamladıktan sonra Saint-Denis Üniversitesi'nde sinema alanında uzmanlaştı ve oyunculuk kariyerine başladı.Paris'te, stilist ve defile yapımcısı Christine ile moda tasarımcısı Serge Ulliel'in çocuğu olarak dünyaya geldi. İlk profesyonel performanslarından birini on iki yaşındayken Une femme en blanc (1997) adlı TV filminde sergiledi. Sonraki yıllarda Ulliel televizyonda çalışmaya devam etti ve Alias (1999) gibi kısa filmlerde rol aldı. Kurtların kardeşliği (2001) filminde Canavar tarafından yaralanan genç bir çobanı canlandırdı ve daha sonra yönetmen Michel Blanc tarafından keşfedildi ve ona usta oyuncu Charlotte Rampling'in de rol aldığı Embrassez qui vous voudrez (2002) filminde bir rol teklif etti. Ulliel daha sonra Les Cours Florent'de yaz sahnelerine çıktı ve yönetmen André Téchiné tarafından Yoldan çıkanlar (2003) filminde Emmanuelle Béart'ın yerine oynaması istendi. Kayıp Nişanlı (2004) filminde Audrey Tautou'nun karşısındaki Manech rolü onu yıldızlığa taşıdı. 2003, 2004 ve 2005 yıllarında César Ödülleri'nde (Fransa'da Oscar'ın eşdeğeri) En Umut Veren Erkek Oyuncu dalında üç kez aday gösterildi; sonuncusunu kazandı. Ulliel'in başrolleri arasında Le dernier jour (2004), Jacquou le croquant (2007) ve ilk büyük İngilizce filmi olan Hannibal Doğuyor (2007) bulunmaktadır.Eski partneri model ve şarkıcı Gaëlle Piétri ile Ocak 2016'da doğan bir oğlu vardı. 2020 yılında ayrıldılar. Gaspard, 19 Ocak 2022'de La Tronche, Isère, Fransa'da bir kayak kazasının ardından öldü.