Originaria de Sacramento, California, Gerwig es hija de Christine (nacida Sauer), una enfermera, y Gordon Gerwig, un consultor financiero y programador de computadoras.[3][4] Es de ascendencia alemana.[3] Asistió a una escuela católica femenina.[5] A los 19 años se mudó a Nueva York para asistir al Barnard College,[1] donde estudió inglés y filosofía.[6] En un principio, cuando se iba a dedicar a ser dramaturga, Gerwig fue elegida para interpretar un pequeño papel en LOL de Joe Swanberg, mientras todavía estudiaba en Barnard. Comenzó a asociarse con Swanberg y otros cineastas mumblecore. Sobre su trabajo en Greenberg y otras películas, el crítico A. O. Scott de The New York Times describió a Gerwig como «embajadora de un estilo cinematográfico que a menudo parece opuesto a la sola idea de estilo».[7]
Posteriormente participó en el cine mainstream, en películas como No Strings Attached, Arthur y To Rome with Love, dirigida por Woody Allen, donde interpretó a Sally, una joven estudiante. También coescribió y protagonizó Frances Ha, que se presentó por primera vez en el Telluride Film Festival y se estrenó en los cines en 2013.
En 2017 presentó su película Lady Bird, siendo su debut como directora y escritora. Esta película se convirtió en la mejor calificada en el sitio Rotten Tomatoes, con el 100 % de reseñas favorables.[8] Gerwig fue nominada al premio Oscar a pesar de no haber recibido nunca una formación cinematográfica profesional.[9]
En 2018, tras el éxito de Lady Bird, Gerwig formó parte del elenco de voces de la película animada stop-motion Isle of Dogs de Wes Anderson, que se estrenó en el 68.º Festival Internacional de Cine de Berlín con gran éxito de crítica.[10] En junio del mismo año, se anunció que Gerwig dirigiría una nueva adaptación cinematográfica de la novela Mujercitas de Louisa May Alcott.[11] Gerwig previamente fue anunciada como guionista de la película, y después se confirmó que también sería la directora. Mujercitas se estrenó en diciembre de 2019 con gran éxito de crítica.[12]
En noviembre de 2021, se informó que Gerwig había trabajado en el guion de la próxima película de acción real de Disney, Blancanieves.[13] Gerwig coprotagonizó con Adam Driver la película White Noise de Baumbach de 2022, adaptada de la novela del mismo nombre de Don DeLillo para Netflix.[14]
El 20 de julio de 2023 salió a las salas de cine, su tercera película como directora, Barbie, una película basada en el universo de la famosa muñeca del mismo nombre. La película protagonizada por Margot Robbie, como Barbie, y Ryan Gosling, como Ken;[15][16] superó la marca de los mil millones de dólares en todo el mundo, siendo la película más taquillera del año 2023.[17] En el mismo año, se anunció que dirigirá una nueva adaptación de Las crónicas de Narnia para Netflix.[18]
Las películas de Gerwig tienden a basarse en sus propias experiencias. En un video detrás de escenas en el set de Lady Bird, ella dijo: "Tiendo a comenzar con cosas de mi propia vida, luego, rápidamente, giran en su propia órbita". Gerwig presiona a sus actrices y actores para que incorporen sus personalidades en sus actuaciones también, y define su forma de escribir y dirigir: "se basa en los actores que tengo". Sin embargo, ella permite poca improvisación y prefiere que el guion se siga bastante de cerca.[20]
Sus obras tienden a tratar temas de la vida cotidiana: el crecimiento y la maduración emocional de la mujer principalmente, y las relaciones entre miembros de la familia, amigos y otras personas importantes, con un interés especial en la dinámica femenina. Para ella, sus personajes nunca son villanos, y todos son comprensivos. Ella tiende a imbuir sus películas con un sentido del humor único y específico. Visualmente también tienen una atmósfera muy específica, al mismo tiempo que tienen la calidez de mirar hacia atrás a algo en la memoria y mostrar las cosas como son, despojados de cualquier tipo de ostentación.
Gerwig vive en Brooklyn, Nueva York con su marido, el cineasta Noah Baumbach, desde finales de 2011.[25][26] Tienen dos hijos juntos, el primero llamado Harold Ralph Gerwig Baumbach,[27] nació en marzo de 2019, y el segundo hijo varón en febrero de 2023.[28][29] Doce años después de comenzar su relación, Gerwig y Baumbach se casaron en el Ayuntamiento de Nueva York en diciembre de 2023.[30]