Gemma Christina Arterton è un'attrice britannica nata a Gravesend il 2 febbraio 1986, figlia di Barry Arterton, un operaio saldatore, e di SallyAnne Heap, una donna delle pulizie. Gemma ha lavorato come commessa in una agenzia di trucco ma si è avvicinata presto alla recitazione frequentando la Gravesend Grammar School for Girls a Gravesend nel Kent, un corso di arti al Teatro Miskin a Dartford e diplomandosi presso la Royal Academy of Dramatic Art nel 2007, anno in cui ebbe il suo primo ruolo professionale.
Fece parlare di sé soprattutto quando la produzione del ventiduesimo film della saga di James Bond annunciò che sarebbe stata la nuova Bond girl, scelta tra 1500 candidate. Nel 2008 apparve infatti nel film Quantum of Solace, interpretando il ruolo dell'Agente Fields. L'annuncio giunse al termine di un anno comunque importante per lei, dato che recitò in due importanti produzioni: St. Trinian's di Oliver Parker e Barnaby Thompson, dove incontrò la precedente Bond girl Caterina Murino e del quale avrebbe recitato anche il sequel, e RocknRolla di Guy Ritchie. Nello stesso periodo fu il volto di Avon per il 2007.
Nel 2008 fu contesa tra Hans Matheson e Eddie Redmayne, nell'adattamento cinematografico Tess dei d'Urberville, tratto dall'omonimo romanzo di Thomas Hardy. Nel 2009 ha preso parte al film I Love Radio Rock. Nel 2010 ha recitato nei film Scontro tra titani e Prince of Persia - Le sabbie del tempo ed è stata la protagonista di Tamara Drewe - Tradimenti all'inglese. Nel 2012 è stata protagonista, insieme a Saoirse Ronan, di Byzantium, film diretto da Neil Jordan. Nello stesso anno è comparsa insieme a Vanessa Redgrave, nel film Una canzone per Marion, diretto da Paul Andrew Williams.
Nel 2013 è stata protagonista, insieme a Jeremy Renner, di Hansel & Gretel - Cacciatori di streghe, film diretto da Tommy Wirkola, e ha recitato anche in Runner, Runner di Brad Furman. Nel 2015 recita nel musical Made in Dagenham all'Adelphi Theatre di Londra e riceve una nomination al Laurence Olivier Award alla migliore attrice in un musical. Dopo due anni tutti teatrali, l’attrice torna sul grande schermo con ben 5 lavori cinematografici da protagonista, tutti in uscita nel 2016: il drammatico 100 Streets, l’horror La ragazza che sapeva troppo, il romantico The History ofLove, la commedia ambientata nella II Guerra mondiale L'ora più bella e il drammatico Quattro vite. A fine anno interpreta Giovanna d'Arco nella pièce di George Bernard Shaw Saint Joan alla Donmar Warehouse.
Di seguito, la vediamo in alcune foto apparse su The Rake Magazine February 2021, dove sfoggia un Audemars Piguet Royal Oak.