García Bernal nació en Guadalajara, México, hijo de Patricia Bernal, actriz y ex modelo, y José Angel García, actor y director. Su padrastro es Sergio Yazbek, con quien se casó su madre cuando García Bernal era joven. Comenzó a actuar con tan solo un año y pasó la mayor parte de su adolescencia protagonizando telenovelas. Gael estudió el Bachillerato Internacional, siendo la química sin duda su asignatura favorita. Cuando tenía catorce años, enseñó a leer a pobladores en las zonas indígenas en México, a menudo trabajando con los indios huicholes. En su adolescencia, participó en manifestaciones pacíficas durante el levantamiento de Chiapas de 1994.