Gustav Ludwig Hertz sa narodil v Hamburgu 22. júla 1887 ako syn právnika Dr. Gustava Hertza a jeho manželky Auguste, rodenej Arningovej. Navštevoval školu Johanneum v Hamburgu predtým, ako začal svoje univerzitné vzdelanie v Göttingene v roku 1906; následne študoval na univerzitách v Mníchove a Berlíne, ktorú ukončil v roku 1911. V roku 1913 bol vymenovaný za výskumného asistenta na Fyzikálnom inštitúte Berlínskej univerzity, ale s vypuknutím 1. svetovej vojny bol v roku 1914 mobilizovaný a ťažko zranený v akcii v r. 1915. Hertz sa vrátil do Berlína ako Privatdozent v roku 1917. V rokoch 1920 až 1925 pracoval vo fyzikálnom laboratóriu Philips Incandescent Lamp Factory v Eindhovene.
V roku 1925 bol zvolený za profesora a riaditeľa Fyzikálneho inštitútu Univerzity v Halle av roku 1928 sa vrátil do Berlína ako riaditeľ Fyzikálneho inštitútu na Technologickej univerzite v Charlottenburgu. Hertz odstúpil z tohto postu z politických dôvodov v roku 1935, aby sa vrátil do priemyslu ako riaditeľ výskumného laboratória spoločnosti Siemens. Od roku 1945 do roku 1954 pracoval ako vedúci výskumného laboratória v Sovietskom zväze, keď bol vymenovaný za profesora a riaditeľa Fyzikálneho ústavu Univerzity Karla Marxa v Lipsku. Emeritný sa stal v roku 1961 a odvtedy žil na dôchodku, najskôr v Lipsku a neskôr v Berlíne.
Hertzove rané výskumy pre jeho diplomovú prácu zahŕňali štúdie o infračervenej absorpcii oxidu uhličitého vo vzťahu k tlaku a parciálnemu tlaku. Spolu s J. Franckom začal študovať dopad elektrónov v roku 1913 a pred mobilizáciou venoval veľa trpezlivej práce štúdiu a meraní ionizačných potenciálov v rôznych plynoch. Neskôr demonštroval kvantitatívne vzťahy medzi sériou spektrálnych čiar a energetickými stratami elektrónov pri zrážke s atómami zodpovedajúcimi stacionárnym energetickým stavom atómov. Jeho výsledky boli v dokonalom súlade s Bohrovou teóriou atómovej štruktúry, ktorá zahŕňala aplikáciu Planckovej kvantovej teórie.
Po návrate do Berlína v roku 1928 bolo jeho prvou úlohou prebudovať Fyzikálny inštitút a znovu založiť školu a neúnavne pracoval na tomto cieli. Tam bol zodpovedný za metódu oddeľovania izotopov neónu pomocou difúznej kaskády.
Hertz publikoval veľa prác, sám, s Franckom a Kloppersom, o kvantitatívnej výmene energie medzi elektrónmi a atómami a o meraní ionizačných potenciálov. Je tiež autorom niekoľkých článkov týkajúcich sa separácie izotopov.
Gustav Hertz je členom Nemeckej akadémie vied v Berlíne a členom korešpondentom Akadémie vied v Göttingene; je tiež čestným členom Maďarskej akadémie vied, členom Československej akadémie vied a zahraničným členom Akadémie vied U.S.S.R. Je držiteľom medaily Maxa Plancka Nemeckej fyzikálnej spoločnosti.
Profesor Hertz sa oženil v roku 1919 s Ellen rodenou Dihlmannovou, ktorá zomrela v roku 1941. Mali dvoch synov, fyzikov: Dr. Hellmutha Hertza, profesora na Technickej univerzite v Lunde, a Dr. Johannesa Hertza, pracujúceho v Inštitúte optiky a spektroskopie Nemeckej akadémie vied v Berlíne.
Od roku 1943 je profesor Hertz ženatý s Charlotte, rodenou Jollasseovou.
Z Nobelových prednášok, fyzika 1922-1941, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1965 Táto autobiografia/biografia bola napísaná v čase udeľovania ceny a prvýkrát vydaná v sérii kníh Les Prix Nobel. Neskôr bola upravená a znovu publikovaná v Nobelových prednáškach. Pri citovaní tohto dokumentu vždy uveďte zdroj, ako je uvedené vyššie.
Gustav Hertz zomrel 30. októbra 1975.