Formé au Conservatoire (promotion 1973), Gérard Falconetti est le petit-fils de Renée Falconetti (1892-1946), la célèbre interprète de La Passion de Jeanne d’Arc (1928) de Carl Theodor Dreyer.
Il débute au cinéma en 1970, incarnant le fiancé bellâtre et arrogant dans Le Genou de Claire d’Éric Rohmer, qui lui confiera aussi le rôle du sénéchal Ké dans Perceval le Gallois (1978).
Il tourne une dizaine d’autres films entre 1971 et 1982, dont Le Dernier amant romantique (1977) de Just Jaeckin, Les Héroïnes du mal (1978) de Walerian Borowczyk, La Mémoire courte (1978) d’Eduardo de Gregorio, Les Ailes de la colombe (1981) de Benoit Jacquot et La Maîtresse du lieutenant français (1982) de Karel Reisz.
On le voit aussi dans des pièces de théâtre, dont La Petite Catherine de Heilbronn ou l’Épreuve du feu de Heinrich von Kleist, mis en scène par Rohmer (1979-80).
Gérard Falconetti met fin à ses jours le 9 juillet 1984.