Gordon Bunshaft nació en Buffalo, Nueva York, en 1909, se educó en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, donde obtuvo una licenciatura y una maestría en arquitectura y quedó bajo la influencia de Lawrence B. Anderson, quien fomentó una apreciación del diseño modernista.
Bunshaft trabajó brevemente para Edward Durrell Stone y Raymond Loewy antes de comenzar su carrera de cuarenta y dos años en Skidmore, Owings & Merrill. En sus primeros años en la firma diseñó edificios para la Feria Mundial de Nueva York de 1939-40 y Hostess House, un centro de hospitalidad para cadetes en el Centro de Entrenamiento Naval de los Grandes Lagos en Illinois (1941-42). Después de servir en el Cuerpo de Ingenieros durante la Segunda Guerra Mundial, Bunshaft se reincorporó a SOM en 1947. Más tarde ese año se trasladó a la oficina de la firma en Nueva York; se convirtió en socio de pleno derecho en 1949. Como jefe de diseño de Lever House (1950-1952), Bunshaft obtuvo reconocimiento por primera vez. En palabras del crítico de arquitectura, Paul Goldberger, esta torre de oficinas de veinticuatro pisos fue «la primera estructura comercial importante de Nueva York con un muro cortina de vidrio (precedida únicamente por el Secretariado de las Naciones Unidas), tapando la sólida pared de mampostería sobre Park Avenue, como una visión de un mundo nuevo.
Después de Lever House, Bunshaft participó en el diseño de una serie de edificios destacados, incluida la sede de Connecticut General Life Insurance Company (1957) en Bloomfield, Connecticut; el edificio Pepsi-Cola (1958-60) en Park Avenue; la Academia de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (1959) en Colorado Springs; Chase Manhattan Bank Headquarters y Plaza (1960-61) y 140 Broadway (1964-67) en el bajo Manhattan; el Beinecke Rare Book and Manuscript Library (1963) en la Universidad de Yale; el W.R. Grace Building (1973) en West 42nd Street; la Biblioteca Lyndon Baines Johnson (1971) en la Universidad de Texas, Austin; el Hirshhom Museum and Sculpture Garden (1974) en Washington, DC; y el National Commercial Bank (1983) en Jedda, Arabia Saudita.
También fue galardonado con el Premio Brunner de la Academia Americana y el Instituto de Artes y Letras en 1955, y su medalla de oro en 1984. Recibió la Medalla de Honor del Capítulo de Nueva York del Instituto Estadounidense de Arquitectos. Fue galardonado con el Premio Pritzker, a menudo llamado el equivalente arquitectónico del Premio Nobel, en 1988, dos años antes de su muerte.