Les primeres nocions de música les rebé del seu pare, que era flautista i pianista, quan la família vivia a Nàpols. Poc després, ingressà al Conservatori de Música de Hannover i estudià amb Karl Leimer. Durant els anys de la Primera Guerra Mundial, iniciada ja la seva carrera com a solista, hagué de treballar com a violinista, timbaler del seu regiment i pianista de jazz. El 1921 començà les seves gires per Europa i el 1926 per Amèrica, on triomfà amb la interpretació del Concert per a piano i orquestra en do menor de S. Rakhmaninov. Més tard, durant la Segona Guerra Mundial, actuà sota la batuta de directors com W. Mengelberg i W. Furtwängler. H. Pfitzner li dedicà el seu Concert per a piano (1922), i F. Poulenc, l’obra titulada Humoresque (1934). Gieseking també oferí estrenes d’obres contemporànies. Fou ell qui presentà el Concert per a piano d’E. Toch (1926) i el Concert per a piano de G. Petrassi (1939). Són cèlebres els seus enregistraments de l’obra completa de C. Debussy, M. Ravel i W.A. Mozart.