Gabriel Basso si è rapidamente affermato come uno dei giovani attori più ricercati, sia in televisione che al cinema. Oltre a Super 8, è attualmente in produzione nella seconda stagione della serie acclamata dalla critica della Showtime, The Big C.. Gabriel interpreta Adam, il figlio teenager di Cathy (la tre volte vincitrice di Emmy® Laura Linney), in questa serie che ha registrato l'ascolto più alto per la Showtime negli ultimi otto anni. La seconda stagione inizierà Lunedì 27 giugno negli Stati Uniti.
Gabriel ha scoperto il suo amore per la recitazione quando aveva 12 anni, recitando delle battute con le sorelle Alexandria e Annalise, che stavano girando un film a St. louis, Missouri. Subito dopo si trasferì a Los Angeles con la famiglia per seguire la recitazione a tempo pieno. Gabriel ottenne presto il ruolo protagonista in due puntate pilota e un ruolo da guest-star in iCarly la popolare serie di Nickelodeon. Da allora è apparso in Eastwick, The Middle, e The Haunting Hour.
Nel 2009 Gabriel si è assicurato un ruolo importante accanto a John Goodman nel film nominato agli Oscar Alabama Moon, di Tim McCanlies basato sull'omonimo romanzo vincitore del Newberry Award.
In questo periodo si sta cimentando in diversi sport come il tae kwon do (è cintura nera 3° livello), football, calcio, basket, tennis, e ultimate frisbee. Gabriel ha iniziato a suonare il violino all'età di 5 anni. È solito chiamare ancora St. Louis la sua 'casa', raramente ha l'opportunità di tornarci.
Nel 2014 è entrato a far parte del cast del film d'esordio alla regia di Meg Ryan, Ithaca, al fianco di Tom Hanks e poi nel film giudiziario Una doppia verità. Nel 2020, ha interpretato l'autore J. D. Vance nell'adattamento Elegia americana e l'anno successivo è stato protagonista della serie Netflix The Night Agent, basata sull'omonimo romanzo bestseller di Matthew Quirk. Nel 2025 è poi tra i protagonisti del film di Kathryn Bigelow A House of Dynamite.