Nasce a Fabriano intorno al 1370 come Gentile di Niccolò di Massio. Il primo documento che lo riguarda è datato 27 luglio 1408 e riguarda un pagamento avvenuto a Venezia, da Francesco Amadi, per un pannello dipinto [Christiansen Keith, Gentile da Fabriano, Cornell University Press, Ithaca, New York, 1982, pag. 3]. Nel 1411 è impegnato a dipingere la Sala del Maggior Consiglio nel Palazzo del Doge di Venezia. Opera nella città lagunare con varie committenze proprio negli anni che Pandolfo III frequenta Venezia (si ricordi la vittoria del 1412 contro il re d'Ungheria e la casa che riceve in dono sul Canal Grande). Viene quindi ingaggiato dal signore di Brescia e vi si trasferisce tra il finire del 1413 e l'inizio del 1414 (il primo pagamento nei suoi confronti, riguardante l'acquisto di stagno, è del 10 gennaio 1414).
A Brescia sembra abbia incontrato l'amore, visto che è registrato nei Codici di Fano il battesimo di sua figlia in città, nel giugno 1416 [ibidem, stessa pagina, con riferimento al Codice Vol. 55 e Lonati Guido sulla rivista mensile illustrata Brescia del dicembre 1934]. Peccato che, a quanto pare, la vita della bimba sia stata breve, visto che, nel 1428, l'eredità di Gentile andrà ad altri, compresa una nipote [Chiappini di Sorio Ileana, Documenti bresciani per Gentile da Fabriano, Urbino, 1973, pag. 18]. Nella sede della Signoria abita per circa sei anni, dipingendo la Cappella di Pandolfo, indicata nel Catastico Da Lezze (1609-1610) come Chiesa di Palazzo (erroneamente spesso ricordata come Cappella di San Giorgio per via di un dipinto molto apprezzato, situato sulla parete laterale sud), posta al primo piano, dietro la chiesa di Sant'Agostino
Sempre per Pandolfo, dipinge anche due quadri a tema sacro, da donare a Carlo e a papa Martino V. Uno dei due è probabilmente la Madonna con Bambino conservata alla Yale University Art Gallery di New Haven [Buganza Stefania in Chittolini-Conti-Covini, Nell'età di Pandolfo Malatesta, Morcelliana, Brescia, pag.70]. Proprio il passaggio del papa a Brescia, nell'ottobre 1418, lo porterà a lasciare la città. Esce, con lettera di congedo del 18 settembre 1419, insieme a famiglia e aiuti (salvacondotto per otto cavalli e otto persone, in cui l'unico nome indicato è quello del famiglio Angelino Tedesco). È infatti Martino V a chiamarlo, prima a Firenze, dove lo troviamo nel 1420, dopo un passaggio a Fabriano, poi a Roma, per dipingere altre opere tra dipinti su tavola e affreschi. Muore tra il 2 agosto e il 14 ottobre 1427 a Roma ed è sepolto nel monastero degli Olivetani di Santa Maria Nova.
Ritratto di Gentile da Fabriano da una delle edizioni delle "Vite" di Giorgio Vasari.