È cresciuto in Virginia, dopo essere nato a Richmond e aver vissuto in una piccola cittadina, Farmville. Ha frequentato la New York University, laureandosi in produzione cinematografica. Nel 1989, al Virginia Film Festival, si è aggiudicato un premio come sceneggiatore che gli ha permesso di farsi notare dal produttore Mark Johnson (Rain Man – l’uomo della pioggia, Le cronache di Narnia). Per Johnson, Gilligan ha scritto Triangolo di fuoco (Wilder Napalm), con protagonisti Debra Winger e Dennis Quaid, e Fast Food (Home Fries), interpretato da Drew Barrymore e Luke Wilson. Entrambi questi titoli si possono trovare negli scaffali dedicati alle offerte.
Nel 1995, Gilligan è passato alla televisione come membro della squadra di sceneggiatori che si occupava della fortunata serie di X-Files (The X-Files). E’ rimasto a lavorare al telefilm per sette stagioni, diventandone anche produttore esecutivo ed aggiudicandosi due Golden Globe. In seguito, ha contribuito a creare uno spin-off, The Lone Gunmen. Per il suo collega produttore di X-Files Frank Spotnitz, ha scritto un episodio della serie della CBS, che ha avuto vita breve, Robbery Homicide Division, guadagnandosi così l’attenzione del produttore di Hancock Michael Mann.
Uno sceneggiatore che si divide tra grande e piccolo schermo, attualmente è impegnato con la serie della Sony/AMC Breaking Bad. L’acclamato telefilm vede protagonista Bryan Cranston (Malcolm in the Middle) nei panni di un chimico che, dopo aver saputo di avere un cancro terminale, decide di realizzare cristalli di anfetamina per aiutare la sua famiglia.
Per la Sony Pictures e il produttore Mark Johnson, Gilligan sta anche lavorando a 2FACE, una commedia sul razzismo.
