Fill d’una família humil de llauradors, ingressà a la Companyia de Jesús i s’embarcà per primera vegada cap a Amèrica a divuit anys com a missioner. Durant trenta-vuit anys, i exceptuant un curt viatge a València, Madrid i Roma, romangué a les missions del riu Orinoco, de les quals fou nomenat superior. Fou qualificador i consultor del Tribunal de la Inquisició de Cartagena d’Índies, examinador sinodal d’aquell bisbat, viceprovincial i, per acabar, procurador de la vastíssima província que comprenia les conques dels rius Orinoco, Meta i Casanare. Exercint aquests càrrecs, fou un dels firmants, com a representant de la Companyia de Jesús, d’un document datat a Santo Tomé de Guayana el 20 de març de 1734, pel qual els missioners caputxins, franciscans i jesuïtes delimitaven les zones respectives d’apostolat a l’Orinoco i la Guayana. Durant la seva breu estada a Europa, es dedicà a escriure allò que, segurament per falta de temps, no podia fer a les terres de missió. El primer que publicà fou una intranscendent Breve noticia de la apostólica vida del angelical y V.P. Juan de Ribera (Madrid 1739). No obstant això, s’abocà immediatament a redactar la seva obra fonamental, nascuda de l’interès americanista de la duquessa de Gandia. Set cartes autògrafes de Gumilla es conserven a València, adreçades al seu correligionari i compatriota Miquel Sanchis, natural d’Ontinyent i confessor de la duquessa, explicant-li la seva estada a Roma i altres detalls. Entre aquestes cartes en destaca una, datada a Madrid el 14 de març de 1741, en què afirma: «como todo este invierno me ha llevado respondiendo por escrito a las preguntas que su Excelencia (la duquesa de Gandia) me hizo, y a todas quantas se me pueden hacer de las quales ha resultado un libro cuyo título es El Orinoco illustrado. Historia Natural, Civil y Geographica, con la variedad de usos, y costumbres raras de aquellas gentes, sale nuevamente a la luz por N.N. dedicase al Grande Apl. S. Franco. Xav. despues de aver resistido tres graves impulsos de dedicarlo a la Sra. Duquesa de Gandia». Efectivament, el llibre, titulat El Orinoco ilustrado y defendido, historia natural, civil, y geographica de este gran rio y de sus caudalosas vertientes, gobierno, usos, y costumbres de los indios sus habitadores, con nuevas y utiles noticias de animales, arboles, frutos, aceytes, resinas, yervas, y raices medicinales, y sobre todo, se hallaran conversiones muy singulares a N. Santa Fé, y casos de mucha edificacion, fou publicat a Madrid aquest mateix any 1741, i resulta una obra monumental i imprescindible per al coneixement de la zona que l’autor evangelitzà. En realitat, fou en la segona edició que afegí en el títol la paraula defendido. Amb aquest afegiment l’autor palesava el plantejament geopolític del seu treball: posar en estat de defensa la conca de l’Orinoco amb vista a l’expansió colonialista d’altres potències europees. El ressò que obtingué immediatament aquesta obra fou molt gran. Quatre anys després de la primera edició, se’n publicà una segona, la qual cosa dona indici de la gran acceptació popular que tingué. Així mateix, l’any 1758 se’n publicà a Avinyó una edició en francès –que segurament fou la que llegí el baró Alexander von Humboldt, bon coneixedor del llibre de Gumilla–. El 1988, la Generalitat Valenciana reedità El Orinoco ilustrado. Ja abans de l’aparició d’aquest llibre s’havien publicat altres obres de notable pes geohistòric referents a les terres tropicals relacionades més o menys directament amb el gran riu. Ho foren les de Fra Pedro de Aguado, de Juan de Castellanos, de l’alemany Nicolàs Federman, de Fra Pedro Simón, de Fra Jacinto de Carvajal, de Fra Matías Ruiz Blanco i de José de Oviedo y Baños. Correspon tanmateix a Gumilla el mèrit d’haver treballat a consciència la gran unitat territorial de la conca de l’Orinoco en un estudi de caràcter monogràfic. Està fora de dubte i s’entreveu al llarg del text que l’autor escriví la seva obra pensant desvetllar l’interès vers les terres que drena l’Orinoco, considerant que se n’havia de promocionar el desenvolupament demogràfic mitjançant l’emigració de gent peninsular, i, en conseqüència, el desplegament econòmic. Gumilla fou, fonamentalment, un home d’acció, per això les observacions de tipus geogràfic i etnogràfic formen la part més substanciosa de la seva obra. Quan ho intenta, naufraga en l’erudició llibresca i els conceptes religiosos propis del moment. Així, a pesar de les quasi quatre dècades d’experiència evangelitzadora, encara creia –com tants altres missioners de la seva època que llegiren a València el llibre del dominicà andalús Gregorio García titulat El origen de los indios del Nuevo Mundo–, que els indis eren jueus. No menys pintoresca és la seva tesi en què els negres són negres per la maledicció «que Noé echó a Can», un dels seus fills i de qui, segons la mentalitat del seu temps, descendien els africans. Durant la seva estada a Roma, s’entrevistà amb el papa, que li oferí, en recompensa per tot el que havia viscut a les selves de l’Orinoco, que elegís el convent que volgués per tal d’acabar plàcidament la seva vida. Gumilla, lluny d’això, demanà tornar a les seves missions americanes, a Los Llanos de l’Orinoco, on morí pocs anys després.