Általános tanulmányai után Gábor Dénes először a Műegyetem gépészmérnöki szakán tanult, majd 20 éves korától, 1920-tól Berlinben folytatta tanulmányait a műszaki főiskola elektromérnöki tagozatán.

Dolgozni is Németországban kezdett, egy nagyfeszültségű távvezetékek tervezésével foglalkozó kutatóintézet munkatársa lett. Itt került kapcsolatba az elektronoptikával és az elektronsugaras berendezésekkel, 1927-ben doktori értekezését a katódsugárcsőről írta.

Az 1990-es években készült ez a hologram, melyen a dinoszaurusz csontvázzá változik.

Később a plazmajelenségek vizsgálatával foglalkozott, 1934-benl pedig Angliába települt, ahol a Thomson Houston Társaság kísérleti laboratóriumában dolgozott.

A holográfia feltalálásához az elektronoptikai leképezés tudományos vizsgálata vezette, felismerte ugyanis hogy ha egy tárgyról visszavert hullámok intenzitását, fázisát és amplitúdóját is felhasználhatja, akkor a tárgyról teljes (holo) és térbeli (graf) kép nyerhető.

Az optikai holográfia elméletének kidolgozása után a holográfia szélesebb körű elterjedése akkor következett be, mikor 1962-ben felfedezték a lézert.

Ez után ugyanis a lézertechnika és a holográfia egyesítésével lehetővé vált a lézerhologramok készítése. Tudományos munkásságáért, elsősorban a hologram felfedezéséért 1971-ben kapott Nobel-díjat.

Tagja volt a Magyar Tudományos Akadémiának és több, nemzetközi tudományos szervezetnek is, nevéhez több mint száz szabadalom fűződik. 79 éves korában, Londonban halt meg.