Greta Celeste Gerwig lahir di Sacramento, California, dari pasangan Christine Sauer, seorang perawat, dan Gordon Gerwig, konsultan keuangan serta programmer komputer. Ia memiliki keturunan Jerman, Irlandia, dan Inggris. Sejak kecil, Greta dikenal sebagai anak yang intens dan memiliki minat besar dalam tari serta seni pertunjukan.

Awalnya, Greta bermimpi mendapatkan gelar di bidang musik teater di New York, namun akhirnya memilih studi di Barnard College, jurusan Bahasa Inggris dan filsafat. Ia awalnya bercita-cita menjadi penulis naskah, namun pertemuannya dengan sutradara muda Joe Swanberg mendorongnya terjun ke dunia film indie yang dikenal sebagai mumblecore.

Selama masa studi, Greta mulai terlibat dalam film, mulai dari peran kecil di LOL (2006), hingga menjadi sutradara, penulis, dan produser dalam film Nights and Weekends (2008). Ia bekerja sama dengan sutradara seperti Ti West, Whit Stillman, dan Woody Allen sebelum mendapatkan pengakuan internasional lewat Frances Ha (2012).

Film Frances Ha, yang disutradarai Noah Baumbach dan ditulis bersama Greta, menjadi tonggak penting dalam karirnya. Ia dikenal karena aktingnya yang unik dan penuh warna, menampilkan karakter yang tall, awkward, dan engage, sekaligus memenangkan hati penonton dan kritikus.

Pada 2017, Greta menulis dan menyutradarai Lady Bird, film semi-autobiografi yang sangat dipuji. Film ini menampilkan Saoirse Ronan dan berkisah tentang masa remaja di awal 2000-an, yang mencerminkan pengalaman pribadinya dan mendapat banyak pengakuan.

Selain menyutradarai, Greta juga aktif sebagai aktris di berbagai film, termasuk Damsels in Distress, Jackie, dan 20th Century Women. Pada 2011, ia menerima penghargaan dari Athena Film Festival sebagai pengakuan atas kualitas aktingnya sebagai salah satu aktris terkemuka generasinya.