Titulaire d’une licence de Lettres modernes, Gilles Leroy abandonne très tôt le cursus universitaire. Vivant de divers métiers, il voyage et se passionne pour la littérature américaine et japonaise. L’écriture est un exercice vers lequel il s’est senti attiré dès son adolescence mais il lui faudra attendre 1990 pour voir publier son premier livre Habibi.  De nombreux éléments autobiographiques ponctuent ses romans, notamment dans Maman est morte, L’amant russe ou Soleil noir.
En 2007, pour sa biographie romancée de Zelda Fitzgerald, Gilles Leroy reçoit le Prix Goncourt. Inspiré par le sud des Etats-Unis, il situe son roman suivant Zola Jackson, publié en 2010, à la Nouvelle-Orléans, lors de l’ouragan Katerina de 2005.