Gillian Anderson, bir bilgisayar analisti ve bir post prodüksiyon şirketine sahibinin kızı olarak 9 Ağustos 1968’de Chicago, Illinois'de dünyaya geldi. 11 yaşında İngiltere’ye taşınmış ve 20 yaşında tekrar ABD’ye dönen Gillian, lise yıllarında amatör bir tiyatro topluluğuna katılarak oyunculuk ile tanıştı ve 1987 yılında tiyatroya olan ilgisi onu, Cornell Üniversitesi'nde (Ithaca, New York)düzenlenen National Theatre of Great Britain Summer Acting Programme (Britanya Ulusal Tiyatrosu Yaz Oyunculuk Programı) 'na götürdü. Birkaç hafta boyunca Peter Chelsom, Bardy Thomas ve Michael Joyce gibi önemli isimlerden eğitim aldı. Daha sonra eğitimini DePaul Üniversitesi çatısı altında yer alan Goodman Tiyatro Okulu'nda tamamladı. 1993 yılında FBI özel ajanı “Agent Dana Scully” olarak X-Files (Gizli Dosyalar) adlı diziye rol aldı ve bu diziyle kariyerinin en büyük çıkışını da yakalamış oldu. FBI ajanı ve tıp doktoru Dana Scully performansı aynı zamanda Anderson’ın en ünlü ve en uzun süreli rolü oldu. 1993-2018 yılları arasında 11 sezonda ve 2 filmde aynı karaktere hayat verdi. Scully, akıl yürütme, mantık ve bilimle hareket eden bir FBI görevlisi olarak doğaüstü olaylara tanıklıkta meslektaşı Fox Mulder (David Duchovny) dengeleyen karakter olarak karşımıza çıktı. Uzun yıllar hayat verdiği Dana Scully performansıyla Anderson, Altın Küre, Emmy ve SAG ödülleri kazandı. Serinin sinema filmi olab The X-Files: Fight the Future (1998) adlı yapımda yeniden Dana Scully rolünü beyazperdeye taşıdı. X-Files döneminde gelecekteki eşi Clyde Klotz'u tanıdı ve ikili 1 Ocak 1994'te evlendiler. Bir ay sonra Gillian hamile kaldı ve 25 Eylül 1994'te kızı Piper Anderson-Klotz dünyaya geldi; çift 1997’de yollarını ayırdır. Anderson’ın film kariyeri de Dana Scully karakterinden sonra tırmanışa geçti. The Turning (1992) ile başlayan ve uzun süre animasyon seslendirmenliğe ile süren sinema kariyeri 1998’de Sean Connery, Ellen Burstyn, Angelina Jolie ve Dennis Quaid ile birlikte Playing by Heart adlı film ile yükselişe geçti. The House of Mirth (2000), The Last King of Scotland (2006): Johnny English Reborn (2011), Gölgede Dans (2012)The Departure (2014), Crooked House (2017), White Bird (2023) gibi pek çok farklı yapımda rol alan Anderson ayrıca 3 sezon yayınlanan İngiliz suç dizisi The Fall’da Stella Gibson karakterine ve Netflix’in tarihi drama dizisi The Crown’da ise İngiltere’nin ilk kadın başbakanı Margaret Thatcher’a hayat verdi. Anderson’ın diğer önemli rolleri arasında Hannibal’da psikiyatrist Bedelia Du Maurier, Sex Education’da seks terapisti Jean Milburn ve American Gods’da tanrıça Media sayılabilir.