Gibson Peekskillben, New York államban született, Hutton Gibson és Anne Reilly Gibson tíz gyermeke közül a hatodikként. A család még örökbe fogadott egy gyermeket, így a gyermekek száma tizenegyre nőtt. Mel egyik öccse, Donal Gibson szintén színész.
Noha Gibson hangoztatja amerikai állampolgárságát, tizenkét éves korától (1968) Ausztráliában él. A Jeopardy! című tévéműsorban 1968-ban aratott sikerét követően Gibson apja egész családját Sydneybe költöztette, egyrészt így tiltakozott a vietnami háború ellen, amely miatt idősebb fiait a besorozás veszélye fenyegette, másrészt úgy gondolta, hogy az amerikai társadalomban történt változások erkölcstelenek. Gibson korai filmjeiben szembeötlő emlékezetes ausztrál akcentusa, pl. Tim, 1979. Karrierje ugyanebben az évben a Mad Max című akciófilmmel indult.
Néhányan kritizálták Mel Gibsont és apját hagyományos katolikus hitük és politikai nézeteik miatt, ami az antiszemitizmus és a holokauszt megtagadása vádját is rájuk hozta. Miután megalapozta nevét és anyagi helyzetét a Mad Max és a Halálos fegyver sorozattal, Gibson megrendezte és főszereplője volt az Oscar-díjas A rettenthetetlen című filmnek. A film rendezőjeként ő lett a 6. Oscar-díjas színészből lett filmkészítő, megkapva a Legjobb rendezőnek járó szobrot. 2004-ben a nagy sikerű A passió rendezője és producere volt, a filmben Jézus utolsó óráit vitte vászonra.
Mel Gibsont Ausztrália tiszti fokozatú érdemrendjével tüntették ki. 2004-ben a Forbes magazin „a világ legbefolyásosabb sztárjai”-nak listáját is vezette.
Gibson karrierje kissé leszállóágba került azután, hogy 2006 júliusában rendőrök ittas vezetésen kapták és a színész részegen dühöngve antiszemita megjegyzéseket tett. (A két évvel korábban bemutatott A passió c. filmje kapcsán is már megfogalmazódtak ilyesfajta kritikák vele szemben.) Később azt mondta, hogy állítólag régóta alkoholproblémái vannak. Ezt a botrányt tetézte azzal, hogy négy évvel később akkori orosz származású barátnőjét – akiért hét addigi gyermeke anyját hagyta ott 26 év házasság után – többször tettleg bántalmazta, közös gyermekük jelenlétében is. A színész végül egy éves próbaidőt kapott és kötelező indulatkezelési terápián kellett részt vennie.
2010-ben mutatták be a Sötétség határán című krimijét, amiben öt év után ismét kamera elé állt, de a film nem volt túl sikeres alkotás. A következő filmje a 2011-es A hódkóros, amiben egy plüss hóddal beszélgető menedzsert alakít. 2012-ben a Börtönregény című akciófilmben szerepelt, ezt követte a 2013-as Machete gyilkol és a 2014-es A feláldozhatók 3.
