Gal Gadot débute sa carrière en remportant le concours de Miss Israël en 2004 à seulement 19 ans. L'Israélienne décide ensuite d’épouser une carrière de mannequin après avoir échoué à l’élection de Miss Univers.

Après plusieurs années sur les podiums et sur les couvertures des magazines, Gal Gadot s’expatrie aux Etats-Unis afin d’embrasser le métier de comédienne. L’actrice s’appuie sur un premier rôle tenu dans la série israélienne Bubot pour se faire connaître. Elle décroche ainsi du travail dans les séries TV The Beautiful Life et Entourage.

C'est en 2009 que l’ex-Miss obtient un second rôle qui va lancer sa carrière. Elle est en effet choisie pour incarner Gisele Harabo dans le quatrième opus de la saga d’action à succès Fast and Furious. Le personnage est la petite amie du grand méchant de ce volet, le trafiquant de drogue Arturo Braga. Gal Gadot donne donc du fil à retordre à Vin Diesel et le regretté Paul Walker avant de rejoindre le camp des "gentils" dans les épisodes suivants, Fast and Furious 5, 6 et 7 sortis en 2011, 2013 et 2015.

Entre-temps, la comédienne s’essaie à la comédie en donnant la réplique à Steve Carell et Tina Fey dans Crazy Night avant de rejoindre Tom Cruise et Cameron Diaz dans Night and Day.

La carrière de l’Israélienne prend ensuite une nouvelle tournure. Elle est choisie pour prêter ses traits à Diana Prince alias Wonder-Woman, la célèbre super-héroïne des comics DC. L’Amazone a droit à son propre long-métrage en 2017 puis se retrouve dans l’aventure de la Justice League, réunissant Batman, Superman, Aquaman et Wonder Woman sous la même bannière. Le premier de cette série est Batman v Super : Dawn of Justice où Gal Gadot côtoie Ben Affleck et Henry Cavill.

Compte tenu du succès commercial de Wonder Woman (819 millions de dollars de recettes mondiales), une suite, Wonder Woman 1984, voit le jour fin 2020 après plusieurs reports liés à la pandémie de Covid-19. Si elle réenfile le costume de la super-héroïne le temps d'une apparition dans The Flash et Shazam! La Rage des Dieux, la comédienne est contrainte de faire ses adieux à Diana Prince suite à un reboot total de l'univers DC, désormais chapeauté par James Gunn et Peter Safran.

Outre le rôle qui l'a rendue mondialement célèbre, Gal Gadot s'illustre dans Mort sur le Nil en 2022, nouvelle adaptation d'Agatha Christie par Kenneth Brannagh. Décidément à l'aise dans le registre de l'action, elle est également à l'affiche pour Netflix de Red Notice(2021), aux côtés de Ryan Reynolds et Dwayne Johnson, qui n'est rien de moins que le film le plus vu sur la plateforme, et du long-métrage d'espionnage Agent Stone(2023).

En 2025, elle incarne la Méchante Reine de Blanche Neige dans l'adaptation live du classique de Disney. Elle donne la réplique à Rachel Zegler, qui prête ses traits à la princesse.