In de periode voor de oorlog was Lewis Gilbert actief als kindacteur in Londense toneelstukken en stille films. Na The Divorce of Lady X (1938) hield hij het acteren voor bekeken en koos in de jaren ’30 voor een plaats achter de camera, aanvankelijk als assistent-regisseur.

In 1944 werd hij om medische redenen ontslagen uit de RAF waarna hij aan de slag kon bij British Instructional waar hij de gelegenheid kreeg om documentaires te maken. Die maakte hij als lid van de U.S. Air Corps Film Unit als het ware voor zijn gewezen werkgever.
Zijn eerste langspeelfilm was een kinderfilm, getiteld The Little Ballerina. Lewis Gilbert maakte komedies als Time Gentlemen Please (1952), thrillers als The Good Die Young (1954) maar koos hierna toch voor sentimentele maar opwindende oorlogsfilms zoals Sink the Bismarck!, Carve Her Name with Pride en Reach for the Sky. In de jaren ’60 paste hij zich aan de tijdsgeest van toen aan met films als Alfie en The Greengage Summer (Amerikaanse titel Loss of Innocence). Met Alfie had hij een grote internationaal succes te pakken. Neem daarbij dat men overtuigd was van zijn kunnen en je kent zijn antwoord op de vraag om enkele James Bond-films te gaan regisseren. The Spy Who Loved Me (1977) was één van de beste met Roger Moore, de andere twee waren zeker niet de betere uit de lange reeks van Bond-films. Daar tussenin maakte hij ook nog de dure film The Adventurers van Harold Robbins maar dit seks-sage werd een groot fiasco.

Lewis Gilbert had ook succes met een aantal verfilmingen van toneelstukken van Willy Russell zoals de feministische komedies Educating Rita (1983) en Shirley Valentine (1989). Stepping Out (1991) met Liza Minnelli werd echter opnieuw een flinke tegenvaller.

En dat de appel niet ver van de in dit geval filmboom valt blijkt uit het feit dat zijn zoon John filmproducent werd en zijn andere zoon Steve acteur.