Nascido na Argentina, Gaspar Noé passou a infância entre Buenos Aires e Nova York. Aos 12 anos, chegou à França. Depois de estudar filosofia e cinema na École Louis Lumière em Paris, fez seus primeiros curtas-metragens na década de 1980: Tintarella di luna e Pulpe amere. Em 1991, criou sua própria produtora Les Cinémas de la zone, com sua sócia Lucile Hadzihalilovic e dirigiu o média-metragem Carne. O filme ganhou o Prêmio da Semana da Crítica e a Menção do Prêmio Jovem no Festival de Cinema de Cannes.

Gaspar Noé tenta então produzir uma versão longa deste filme sem conseguir angariar os fundos necessários. Depois de uma aparição no Dobermann de seu amigo Jan Kounen, ele se comprometeu a produzir La Bouche de Jean-Pierre, dirigido por Lucile Hadzihalilovic. Apresentado em Cannes em 1998, o filme causou escândalo por sua ambiguidade ideológica.

Em 2002, Noé chocou novamente com Irreversível, também apresentado em competição oficial em Cannes, no qual o casal de estrelas Vincent Cassel e Monica Bellucci retratava um casal confrontado com estupro e vingança fria e selvagem.

Gaspar Noé optou então por direcionar sua carreira para curtas-metragens.

Em 2007, depois de várias tentativas, ele finalmente começou a filmar Viagem Alucinante, um longa-metragem que mistura ficção científica e drama que se passa em Tóquio e cuja estreia nos cinemas está prevista para 2010. Apesar da reputação sulfurosa de Noé em Cannes Desde Irreversível, o filme tem sido exibido lá por ocasião do 62º festival, em 2009.

Os anos seguintes marcaram a participação de Gaspar Noé em vários filmes de esquetes com marcada predisposição mais uma vez para o cinema de gênero, como no projeto coletivo 42 One Dream Rush (2009) ou The Theatre Bizarre 2: Grand Guignol (2013). O cineasta também participa do filme coletivo 7 dias em Havana (2012) no qual participam outros grandes nomes do cinema mundial, como o francês Laurent Cantet, o chileno Pablo Trapero ou o israelense Elia Suleiman.

Só em 2015 é que Gaspar Noé regressa com uma nova longa-metragem. Uma vez que não é costume, o diretor entrega com LOVE um filme sulfuroso do qual só ele tem o segredo, pois trata-se de um trio. Inevitavelmente aguardado, o filme volta a ter as honras do Festival de Cinema de Cannes e é apresentado numa sessão à meia-noite. Regressa três anos depois à Croisette (em La Quinzaine) com Climax, centrado numa festa febril e rodopiante, baseada em sequências hipnóticas e com um elenco composto por bailarinas profissionais.

Em 2022, Gaspar Noé muda radicalmente de registro com Vortex, filme de grande audiência centrado em idosos. Para a ocasião, ele confia os papéis principais a Françoise Lebrun, Dario Argento e Alex Lutz.