Comenzó sus estudios de Medicina en la Universidad de Berkley pero los dejó para dedicarse al teatro universitario. Consiguió actuar por primera vez en la Feria mundial de Nueva York y continuó haciéndolo en giras veraniegas. Obtuvo una beca para el Neigborhood Playhouse y en 1942 debutó en los escenarios de Broadway. Sólo un año después se introdujo en la industria hollywoodiense gracias a una prueba realizada con O. Setznick.
Gregory Peck pronto consolidaría su carrera en Hollywood firmando contratos simultáneos con cuatro compañías: RKO, 20th Century Fox, Selznick Productions y con la Metro Goldyn Mayer. Esto le permitió protagonizar todo tipo de papeles, desde galán hasta cazador o cura.
A mediados de la década de los cuarenta se convirtió en el actor de moda; su mirada insolente y tierna gustó al público y además su entrada en el mundo del celuloide se produjo en el momento adecuado porque la mayoría de los grandes actores del momento se encontraban en la guerra.
A partir de 1950 trabajó pero sin estar adscrito a ningún estudio y de estos años destacan películas como Vacaciones en Roma (1953), Horizontes de grandeza (1958, coproducida por él mismo) y Días sin vida (1959). Sin embargo, sus mejores papeles le llegaron a partir de los años sesenta con La hora final y Matar a un ruiseñor.
Estuvo nominado al Oscar como mejor actor en cuatro ocasiones por Las llaves del reino, El despertar, Barrera invisible y Matar a un ruiseñor; será precisamente con esta última película por la que gane el único galardón de la Academia en su carrera.
En los años sesenta se fue alejando de la interpretación y se centró en la producción. En 1978 escribió una autobiografía titulada "An Actor's Life". También ha hecho algunas apariciones estelares en los últimos años, en Gringo viejo (1989) y en El cabo del miedo (1991).
Gregory Peck ha sido ante todo un actor sincero con el público, se preocupaba de elegir bien sus papeles y rehuía al encasillamiento. A modo de curiosidad señalaremos que rechazó protagonizar Sólo ante el peligro porque había hecho un personaje similar con anterioridad.
Actualmente lleva una vida relajada con su segunda esposa y él personalmente responde las cartas de sus admiradores. Fue un actor que destilaba sobriedad, tranquilidad y sobre todo una integridad que le reportaban un aire solemne y tranquilo. Sus cualidades lo condujeron a la consolidación de una carrera sorprendentemente homogénea.