Szépségkirálynői cím és modellkedés
Gadot már középiskolás tanulmányai alatt elkezdett komolyabban modellkedéssel foglalkozni. 2004-ben, 18 évesen jelentkezett a Miss Israel nevű izraeli szépségversenyre, amelyet meg is nyert, így versenybe szállt a Miss Universe 2004 nemzetközi szépségversenyen is Ecuadorban, itt azonban nem került a döntőbe. 20 évesen két évre bevonult a hadseregbe, ezután folytatta jogi tanulmányait, illetve a modellkedést.
Modellként olyan nemzetközi cégeknek és termékeknek volt a reklámarca, mint a Miss Sixty, a Huawei okostelefonok, a Captain Morgan rum, Gucci parfümök, Vine Vera bőrápolási kozmetikumok, a Revlon szépségápolási termékek, valamint a Jaguar Cars luxusautói. 2015-ben a Gucci Bamboo parfümjének reklámarca volt. Emellett számos magazin címlapján szerepelt, többek között a Cosmopolitan, a Glamour, a Bride Magazine, az Entertainment Weekly, az Urban Male Magazine, a Cleo, a Fashion, a Lucire vagy az FHM címlapján. 2008–2016 között a Castro ruhamárka reklámarca volt.
Filmes kezdetek, Halálos iramban-filmek
A Maxim magazin fotósorozata irányította rá először a figyelmet filmes körökben. Miután befejezte első évét a főiskolán, egy szereplőválogató felhívta Gadot ügynökét, hogy a lány vegyen részt a készülő James Bond-kémmozi, A Quantum csendje Bond-lányának, Camilla Montes-nek a castingján. Habár ezt a szerepet végül nem kapta meg (a kiválasztott Olga Kurilenko lett), 2008-ban a Bubot című, modellkedéssel foglalkozó filmben főszereplő volt.
Mindössze három hónappal később azonban ugyanaz a szereplőválogató, aki a Bond-mozi kapcsán is felkereste, kiválasztotta őt hat másik színésznő közül a Halálos iramban-széria legújabb, negyedik darabja, a Halálos iram című akciófilm egyik főhőse, Gisele Yashar szerepére, amely film nemzetközileg is ismert színésznővé tette őt. Gadot ebben a filmben saját maga hajtotta végre a szereplő kaszkadőrjeleneteit.
2010-ben kisebb szerepekben tűnt fel a Párterápia és a Kéjjel-nappal című akcióvígjátékokban, 2011-ben pedig visszatért a Halálos iramban világába, előbb a Halálos iramban: Ötödik sebesség-ben, majd 2013-ban a Halálos iramban 6.-ban öltötte újra magára Gisele Yashar szerepét.
Wonder Woman-filmek
2016-ban kapta meg azt a szerepet, amely végképp a világ élvonalába emelte őt színésznőként: bekerült a készülő DC-moziuniverzumba, ahol a DC Comics képregényeiből ismert legendás (ógörög mitológiából származó) amazon hercegnő, Diana Prince, szuperhősnevén Wonder Woman („Csodanő”) szerepét kapta meg. Ebben a minőségben elsőként a 2016-os Batman Superman ellen – Az igazság hajnala című produkcióban volt látható. A szerepre való felkészülés során igen komoly edzésprogramot vitt véghez: kardforgatói, kungfu, kickbox, capoeira és brazil dzsúdzsucu oktatást is kapott. Habár maga a film nem aratott osztatlan sikert, Gal Gadot alakítását mint amazon szuperhős egyöntetűen dicsérték a kritikusok és a közönség, és a film egyik fénypontjának tartották.
Még ugyanebben az évben szerepelt John Hillcoat Tripla kilences című krimijében, Kate Winslet és Aaron Paul oldalán. Ezután a Beépített tudat című thrillerben játszotta a Ryan Reynolds alakította szereplő feleségét, olyan színészek oldalán mint Kevin Costner, Gary Oldman és Tommy Lee Jones. 2016-os filmjei sorát egy akcióvígjátékkal, a Kémek a szomszédbannal zárta, ahol Jon Hamm, Zach Galifianakis és Isla Fisher oldalán volt látható egy szemrevaló és látszólag irigylésre méltó fiatal házaspár nőtagjaként, akik valójában beépített titkos ügynökök.
2017 nyarán került a mozikba Wonder Woman szuperhősnőjének azonos című mozifilmje, a Wonder Woman, amelyben Gal Gadot immár főszereplőként tért vissza Diana Prince-ként. Ebben a filmben ismerhette meg a közönség a képregényfigura eredettörténetét, egyúttal ez volt az első olyan nagyszabású hollywoodi egész estés mozifilm, amelyben egy női szuperhős volt a főszereplő (ezt a trendet később olyan alkotások követték, mint a Marvel Kapitány vagy a Fekete Özvegy). Még ugyanebben az évben, novemberben bemutatásra került a DC-újabb nagyszabású szuperhősös mozija, Az Igazság Ligája, amely immáron Gadot harmadik filmje volt a DC-moziuniverzumban, és amelyben először látható együtt Wonder Woman, Superman, Batman, Aquaman, Flash és Cyborg alakja, a DC-képregények legismertebb figurái. A filmben olyan színészekkel játszott együtt, mint Henry Cavill, Ben Affleck, Jason Momoa, Ezra Miller és Ray Fisher.
Szintén 2017-ben meghívást kapott a Filmművészeti és Filmtudományi Akadémia (Academy of Motion Picture Arts and Sciences) tagjai közé. Emily Shire szerint Gadot alakítása nagyban rácáfol a nőkről alkotott sztereotípiákra, mivel a zsidó nőket korábban leginkább előnytelen külsejű vagy éppen vicces, kétbalkezes mellékszerepekre degradálták a filmvásznon.
2018-ban Gadot szinkronhangként is kipróbálhatta magát, a Ralph lezúzza a netet című Disney animációs filmben a vagány Penge (Shank) nevű szereplőnek kölcsönözte az eredeti hangját.
Gal Gadot a 2020-ban, többszöri halasztást követően bemutatásra került Wonder Woman 1984 című szuperhősfilmben negyedik alkalommal is látható volt ikonikus szerepében: a filmet az előző Wonder Woman-mozikhoz hasonlóan ismét Patty Jenkins rendezte, a történet pedig ezúttal a Szovjetunióba kalauzolta a főhőst.
További munkái
2016. október 21-én Gadot, a korábban szintén Wonder Womant alakító Lynda Carter, a DC Entertainment elnöke, Diane Nelson, a Wonder Woman-filmek rendezője, Patty Jenkins, valamint az ENSZ főtitkárának helyettese, Christina Gallach részt vettek a Wonder Woman-karakter megjelenésének 75. évfordulója alkalmából az ENSZ-székháznál rendezett eseményen, amelyen az ENSZ „a nők és lányok egyenjogúságának tiszteletbeli nagykövetének” kívánta kinevezni a szereplőt. A gesztus a szervezet fenntartható fejlődésre irányuló programjának 5. pontjára igyekezett ráirányítani a figyelmet, amely a nemi egyenjogúságot emeli ki, és 2030-ra minden nőnek egyenrangú jogokat kíván biztosítani. Az ENSZ munkatársai közül azonban sokan ellenérzésekkel fogadták a kezdeményezést és tüntetésbe kezdtek; egy petícióban ki is fejtették Pan Gimun ENSZ-főtitkárnak, miszerint a szereplő kulturális értelemben véve nem számít „átfogónak vagy érzékenynek”, és lealacsonyítja a női nemet. A tiltakozás következtében Wonder Womant megfosztották tiszteletbeli címétől, a projekt 2016 decemberében lezárult.
Gadot szerepelt a Maroon 5 együttes és Cardi B Girls Like You című dalának videoklipjében. 2018 júliusában, a Wonder Woman 1984 forgatásának szünetében Gadot ellátogatott egy virginiai gyermekkórházba Wonder Woman filmes jelmezébe öltözve. A 2019-es Eurovíziós Dalfesztiválon egy videóbejátszásban láthatta őt vendégszerepelni a közönség, melyben hazáját és a dalfesztivált népszerűsítette. A 2020-as Oscar-gálán Sigourney Weaver és Brie Larson társaságában ő adta át a legjobb eredeti filmzenének, valamint a legjobb eredeti betétdalnak járó Oscar-díjakat.