Monjo a Cluny, fou capdavanter de la reforma moral de l’Església i del seu alliberament de la subjecció al poder polític. Elegit papa per aclamació popular, en els sínodes quaresmals del 1074 i el 1075 exposà els principis de la reforma moral i institucional de l’Església, concretats en el Dictatus Papae (1075), on afirmà la superioritat del papa sobre tota autoritat política i terrenal. Reivindicà també la suprema autoritat sobre tots els bisbes, que féu pràctica a través dels seus legats. Així encaminà el moviment de la reforma dita gregoriana.
La seva actitud intransigent i les seves exigències foren diversament acceptades en els regnes de la cristiandat (amb reserves a França, a Anglaterra i als regnes hispànics, a excepció d’Aragó i d’alguns comtes particulars, com Bernat II de Besalú, i amb oposició als regnes germànics). L’emperador Enric IV inicià una oberta oposició, i féu deposar el papa a Worms (1076). Gregori respongué amb l’excomunió de l’emperador. La difícil situació política d’Enric IV el mogué a la humiliació de Canossa (1077) per alliberar-se de l’excomunió, però continuà la política antipapal, i Gregori VII el tornà a excomunicar (1080). Ocupada Roma per l’emperador, aquest nomenà l’antipapa Climent III. Gregori es refugià al castell de Sant'Angelo; el 1084 fugí de Roma i es retirà a Salern. Completà l’obra d’unificació litúrgica i de supressió de l’antiga litúrgia visigòtica del seu predecessor Alexandre II.
Intervingué a Catalunya, el 1074, amb la sentència contra Pere Ramon, hereu de Ramon Berenguer I, perquè havia assassinat la seva madrastra Almodis, i més tard a través dels legats Girald d’Òstia i Amat d’Oleró en els concilis de Girona (1077) i de Besalú (1078). Intentà la concòrdia entre Ramon Berenguer II i Berenguer Ramon II, i concedí als pisans les Balears (1085) en feu honrat.
Amb encerts i imposicions, la idea gregoriana de la libertas ecclesiae triomfà en alguns països (Hongria, Polònia, Bohèmia, regne de Kíev), i inicià la lluita de les Investidures, que debilità fortament l’imperi i el papat. La seva festa se celebra el 25 de maig.