Gregory Peck lahir pada 5 April 1916 di La Jolla, California, dari pasangan Bernice Mae (Ayres) dan Gregory Pearl Peck, seorang ahli kimia dan apoteker. Ia memiliki keturunan Irlandia, Inggris, dan Jerman. Setelah orang tuanya bercerai saat ia berusia lima tahun, Peck tinggal bersama neneknya dan merasa masa kecilnya tidak stabil.

Sedari kecil, kenangan terindah baginya adalah menonton bioskop bersama nenek dan anjing peliharaannya yang selalu menemaninya. Ia memulai studi pre-med di UC-Berkeley, tetapi kemudian tertarik pada dunia akting dan memutuskan bergabung dengan Neighborhood Playhouse di New York. Ia debut di Broadway dalam The Morning Star tahun 1942.

Setelah lulus, Peck memulai karier di Hollywood dengan debut film Days of Glory (1944) dan langsung meraih perhatian dengan film The Keys of the Kingdom tahun yang sama, yang membuatnya didukung nominasi Oscar. Ia dikenal karena penampilannya yang gagah, heroik, dan berwibawa, serta selalu menampilkan karakter yang baik hati.

Karier Peck semakin meningkat, tampil dalam film-film terkenal seperti Spellbound (1945) dan The Yearling (1946), meraih nominasi Oscar dan Golden Globe. Ia dikenal melalui film western seperti Duel in the Sun (1946), Yellow Sky (1948), dan The Gunfighter (1950). Ia juga membintangi film sosial seperti Gentleman's Agreement (1947) dan Twelve O'Clock High (1949).

Setelah meraih beberapa nominasi Oscar, Peck memutuskan untuk hanya memilih film yang membuatnya tertarik. Ia membintangi Captain Horatio Hornblower (1951), Moby Dick (1956), dan berperan bersama Audrey Hepburn dalam Roman Holiday (1953). Puncaknya, ia memenangkan Oscar untuk perannya sebagai Atticus Finch dalam To Kill a Mockingbird (1962).

Pada tahun 1960-an, Peck tampil dalam film lebih gelap seperti Cape Fear (1962) dan Captain Newman, M.D. (1963). Ia juga berperan dalam The Guns of Navarone (1961) yang sukses secara komersial. Di akhir karier, ia turut memproduksi dan bermain dalam film-film seperti The Omen (1976), MacArthur (1977), dan The Boys from Brazil (1978).

Di tahun 1980-an, Peck beralih ke televisi dan tampil dalam miniseri seperti The Blue and the Gray serta The Scarlet and the Black. Pada 1991, ia tampil dalam remake Cape Fear karya Martin Scorsese dan film Other People's Money. Ia dikenal sebagai tokoh yang aktif dalam kegiatan sosial dan politik, terutama dalam isu kemanusiaan dan hak asasi manusia.

Pegarannya sebagai aktor dan aktivis diakui dengan berbagai penghargaan, termasuk Jean Hersholt Humanitarian Award dan Medali Kebebasan dari Presiden AS. Gregory Peck wafat pada 12 Juni 2003 di Los Angeles, di usia 87 tahun, meninggalkan warisan film dan nilai-nilai sosial yang besar.