Mel Columcille Gerard Gibson néven a New York állambeli Peeksill nevű kisvárosban látta meg a napvilágot ír származású ausztrál anya és amerikai apa tizenegy gyermeke közül a hatodikként. Tizenkét éves volt, amikor a család áttelepült Ausztráliába. Jelentkezési lapját nővére adta be az ausztrál nemzeti drámaiskolába. Főiskolásként kapta első filmszerepét egy szörfös fiatalról szóló rock and roll-balladában. Az áttörést 1977-ben a Mad Max hozta meg számára. Sikeres volt a Peter Weir rendezte Gallipoli, amely az első világháború egyik sikertelen, több ezer ausztrál életét követelő hadműveletének állít emléket. Szintén Weir irányításával készült A veszélyes élet éve, amelyben Gibson egy újságíró bőrébe bújt, aki első külföldi munkájára Indonéziába kéri magát, amikor Sukarno elnök hatalma 1965-ben inogni kezd.
Igazi amerikai karrierje 1987-ben indult, amikor kiválasztották a Halálos fegyver egyik főszereplőjének. Gibson a humorát csillogtatta a Palimadarak című akciókomédiában és az Air America vakmerő pilótájának szerepében. 1990-ben ő volt Zeffirelli sok vitát kiváltott, az eredeti helyszínre és időbe, a 12. századi Dániába visszahelyezett Hamletjének címszereplője körszakállal, szőkére festett hajjal.
1993-ban a rendezéssel is megpróbálkozott: Az arcnélküli emberben a főszerepet is maga alakította, majd Jodie Foster oldalán sármos hamiskártyásként jelent meg a vásznon a Maverick című westernben. Régi álmát megvalósítva 1995-ben készítette a William Wallace skót szabadságharcosról szóló filmet. Az alkotás öt Oscar-díjat kapott, Gibson a legjobb rendezőnek és filmnek járó szobrocskát vehette át. Ezután játszott romantikus alkotásokban (Halhatatlan szerelem), izgalmas thrillerben (Váltságdíj), pszichológiai drámában (Összeesküvés-elmélet), vígjátékban (Mi kell a nőnek?), háborús drámában (Katonák voltunk), a Pocahontas és a Csibefutam című rajzfilmhez pedig a hangját adta. 2004-ben készült el A passió, amelyet élete fő művének tart. Az alkotás rengeteg vitát váltott ki. A film végül az év kasszasikere lett, s egy ideig Gibson vezette a Forbes amerikai magazin legjobban kereső híres emberekről készített százas listáját. 2007-ben az Apocalypto, 2010-ben A sötétség határán, 2011-ben A hódkórosban játszott. 2013 és 2014 újra az akciófilmekről szólt. 2014-ben Karlovy Varyban életműdíjjal jutalmazták.