Geboren in Valencia, begann Gustavo Gimeno seine internationale Dirigentenkarriere 2012 – zu dieser Zeit Mitglied des Concertgebouworkest – als Assistent von Mariss Jansons. Maßgebliche Erfahrungen sammelte er zudem als Assistent von Bernard Haitink und Claudio Abbado, der ihn als Mentor intensiv förderte und in vielerlei Hinsicht prägte. Sein Operndebüt gab er 2015 mit »Norma« in Valencia. Mit »Rigoletto« debütierte er im Januar 2019 am Opernhaus Zürich. Im Grand Théâtre de la Ville de Luxembourg dirigierte er bislang »Simon Boccanegra«, »Macbeth« und »Don Giovanni«. Darüber hinaus gab er im Januar 2020 mit »Aida« seinen Einstand am Gran Teatre del Liceu in Barcelona. 
Gustavo Gimeno ist Musikdirektor des Orchestre Philharmonique du Luxembourg (OPL) und Chefdirigent des Toronto Symphony Orchestra (TSO). Mit Gastkonzerten in Deutschland, Spanien, Frankreich, Schweden und erstmals Südamerika knüpft er an erfolgreiche Tourneen der vergangenen Spielzeiten an. Solist:innen wie Yuja Wang, Anja Harteros, Bryn Terfel oder Frank Peter Zimmermann reisen regelmäßig nach Luxembourg, um dort das Podium mit dem OPL und seinem Chefdirigenten zu teilen.
Im Frühjahr 2020 dirigierte Gustavo Gimeno die Uraufführung von Francisco Colls Violinkonzert mit Patricia Kopatchinskaja, eine Auftragskomposition des OPL, des London Symphony Orchestra, der Seattle Symphony, der Bamberger Symphoniker und des Radio Filharmonisch Orkest. Einer der Höhepunkte der Saison 2020/2021 war ein Zyklus der Beethoven-Klavierkonzerte mit Krystian Zimerman, den sie kurze Zeit später auch mit dem Concertgebouworkest aufgeführten. Darüber hinaus ist Gimeno weltweit gefragter Gastdirigent. Er dirigierte 2020/21 neben dem Concertgebouworkest u. a. das Symphonieorchester des Bayerischen Rundfunks, das Israel Philharmonic Orchestra sowie das Los Angeles Philharmonic. Zu seinen aktuellen Engagements zählen u. a. Puccinis »Messa di Gloria« am Théâtre des Champs Elysées in Paris, »Der feurige Engel« von Prokofiev am Teatro Real de Madrid und dem Opernhaus Zürich sowie Tschaikowskys 6. Sinfonie in der Symphony Hall in Birmingham.
Zusammen mit dem Klassiklabel PENTATONE wurde die 2017 begonnene Aufnahmeserie mit dem OPL fortgesetzt. Bereits erschienen sind die 1. Sinfonien von Schostakowitsch und Bruckner, Ravels Ballettmusik zu »Daphnis et Chloé«, Mahlers 4. Sinfonie, Strawinskys »Le sacre du printemps«, sein wiederentdeckter »Chant funèbre«, die Ballettmusiken zu »Jeu de cartes« und »Agon«, Rossinis »Petite Messe solennelle« sowie Francks Symphonie in d-Moll.