Après une khâgne au lycée Louis-le-Grand, Gilles Jacob fonde la revue de cinéma, Raccords, puis reprend à Courbevoie l'entreprise familiale d'instruments de pesage qu'il dirigera jusqu'en 1975. Parallèlement, il est critique de cinéma pour Cinéma 64, Les Nouvelles littéraires, L'Express, et coproducteur et animateur du Masque et la Plume (cinéma) avec François-Régis Bastide. En 1976, il est appelé par le Festival de Cannes : d'abord délégué général adjoint, il est nommé délégué général en 1978, développe Cannes sur la scène internationale en fondant la Caméra d'or, Un certain regard, la Cinéfondation et les Leçons de cinéma, puis est élu président du Festival, fonction qu'il occupe depuis juillet 2000. Auteur d'un essai, Le cinéma moderne et d'un roman, Un jour, une mouette (Grasset, 1964), il a publié Les Visiteurs de Cannes (1992) et édité (avec Claude de Givray) la correspondance de François Truffaut (1988). En tant que réalisateur, il s'est spécialisé dans le documentaire de fiction et a produit Chacun son cinéma, film du 60ème anniversaire du festival réalisé par trente-cinq réalisateurs internationaux.