Après la fin de ses études, en 1939, la future star hollywoodienne se lance dans une carrière théâtrale, à Broadway, où il se fait remarquer. En 1942, son rôle dans Les clés du royaume, l'un de ses tous premiers rôles à l'écran, lui vaut une première nomination aux oscars. En 1945, il tournera pour le grand Alfred Hitchcock, dans la maison du docteur Edwardes, réalisateur qu'il retrouvera en 1947 dans Le procès Paradine.
Gregory Peck se tourne alors vers le genre à la mode, le western, dans lequel il excellera (Duel au soleil par exemple). Jusqu'au milieu des années 60, Gregory Peck est au fait de sa gloire, qui ira ensuite en déclinant, malgré ses prestations, toujours de très bonne qualité. Sans doute le public s'est-il lassé de cet acteur pourtant très charismatique. On le verra cependant, même dans ses années les moins glorieuses, dans des films majeurs, comme La Malédiction, de Richard Donner, en 1976, ou les nerfs à vif de Martin Scorsese, en 1992.
Tout au long de sa longue carrière, Gregory Peck aura reçu un nombre remarquable de récompenses prestigieuses. Le nombre de nominations est quand à lui encore plus grand.
Il aura joué pour et avec les plus grands, côtoyant les plus belles femmes (Ingrid Bergman, Audrey Hepburn,...), les acteurs les plus prestigieux (Robert Mitchum, Robert de Niro, ...) est les cinéastes les plus importants du XXème siècle (Alfred Hitchcock, Martin Scorcese, John Ford, John Huston, ...).
On peut sans aucun doute compter Gregory Peck parmi les acteurs les plus importants du Septième art; en tout cas il le fut indéniablement pendant la période de l'Age d'Or du cinéma américain, c'est à dire l'Après Guerre, de 1945 à 1960.
 
Gregory Peck possède son étoile sur la fameuse Walk of Fame à Hollywood.