Gillian Anderson nasceu em Chicago, Illinois, filha de Rosemary Alyce (Lane), uma analista de computação, e Homer Edward Anderson III, dono de uma empresa de pós-produção de filmes.Gillian começou sua carreira como membro de um grupo de atores amadores durante o ensino médio.Em 1987, seu amor pelo teatro a levou ao Programa de Atuação de Verão do National Theatre of Great Britain, realizado na Cornell University em Ithaca, Nova York.Por várias semanas, ela estudou com grandes nomes do NT como Peter Chelsom, Bardy Thomas e Michael Joyce.Depois disso, Anderson voltou para a Goodman Theatre School na DePaul University em Chicago, Illinois, onde terminou seus estudos.Sua grande chance veio com Arquivo X (1993) como Dana Scully.Lá, ela conheceu seu futuro marido (Clyde Klotz), casando-se em 1º de janeiro de 1994.Um mês depois, Gillian estava grávida.Sua filha, Piper Anderson-Klotz, nasceu em 25 de setembro de 1994.Sua carreira no cinema começou com o filme The Turning (1992) em 1997 e, no ano seguinte, estrelou Playing by Heart (1998) com Sean Connery, Ellen Burstyn, Angelina Jolie e Dennis Quaid.
