Gizem Altunay 1987 yılında Ankara’da dünyaya gelmiştir.Ankara Üniversitesi İletişim Fakültesi Bölümü mezunudur. Mezun olduktan sonra bir süre farklı iş deneyimleri olmuştur. Ancak Fox Tv ekranlarında yayınlanan Deniz Yıldızı dizisinde canlandırdığı Elif Şahin karakteri ile iyi bir çıkış yakalamıştır.
2011 yılında Beni Affet dizinde dört sezon 2014 yılına kadar oynamıştır.Sil Baştan isimli dizinin oyuncu kadrosuna Müzik Öğretmeni Leyla karakterini canlandırmıştır. Fox Tv ekranlarında yayınlanan Komşular dizisi oyuncu kadrosunda,Deniz karakteriyle rol almıştır.
Gizem Altunay aynı dizi setinden rol arkadaşı olan Mert Altınışık ile beraberdir.
