Γεννήθηκε στις 8 Δεκεμβρίου 1911, κατ' άλλους στις 30 Απριλίου 1915, στα Χάνια Φραγκόβρυσης (Κάτω Ασέα) Αρκαδίας. Τελείωσε το Δημοτικό στο χωριό του και το Γυμνάσιο στην Τρίπολη, όπου μυήθηκε στη λογοτεχνία και έμαθε μόνος του ξένες γλώσσες. Στη συνέχεια μετακόμισε με την οικογένειά του στην Αθήνα, όπου σπούδασε φιλολογία στο Πανεπιστήμιο Αθηνών. Στις αρχές της δεκαετίας του '30 δημοσίευσε τα πρώτα του ποιήματα στα περιοδικά «Νέα Εστία» (1931) και «Ρυθμός» (1933). Γνώριζε ήδη αρκετά καλά Αγγλικά και Γαλλικά και είχε μελετήσει τον Παλαμά, το Σολωμό, το δημοτικό τραγούδι, όπως και τις νεωτεριστικές τάσεις της ευρωπαϊκής ποίησης.
Το 1943 κυκλοφόρησε την ποιητική του σύνθεση «Αμοργός», που προκάλεσε έντονο ενδιαφέρον και του χάρισε περίοπτη θέση στο Πάνθεον των ελλήνων ποιητών. Λέγεται ότι το μακρύ αυτό ποίημα γράφτηκε μέσα σε μια νύχτα με το σύστημα της «αυτόματης γραφής», που χρησιμοποιούν οι σουρεαλιστές δημιουργοί. «Μνημειώδες έργο του νεοελληνικού ποιητικού λόγου» χαρακτήρισε την «Αμοργό» ο στενός φίλος του Μάνος Χατζιδάκις, «επειδή περιέχει βαθύτατα την ελληνική παράδοση, δεν την εκμεταλλεύεται, ενώ συγχρόνως περιέχει όλη την ευρωπαϊκή θητεία του Μεσοπολέμου». Με την «Αμοργό» κλείνει και ολοκληρώνεται ο πρώτος κύκλος του ελληνικού υπερρεαλισμού, που είχε ανοίξει με τον Νικήτα Ράντο, τον πρώιμο Ελύτη, τον Εμπειρίκο και τον Εγγονόπουλο.
Από τότε έως τον θάνατό του, ο Γκάτσος δημοσίευσε μόνο τρία ποιήματα: «Ελεγείο» (1946), «Ο Ιππότης και ο θάνατος» (1947) και το «Τραγούδι του παλιού καιρού» (1963). Τη λυρική του φλέβα ο Νίκος Γκάτσος τη διοχέτευσε στους στίχους τραγουδιών, καταργώντας συχνά τα όρια ποίησης και στιχουργίας. Το έργο του είναι εντυπωσιακό σε ποσότητα και ποιότητα. Ο Μίκης Θεοδωράκης, ο Μάνος Χατζιδάκις, ο Σταύρος Ξαρχάκος, ο Δήμος Μούτσης, ο Λουκιανός Κηλαηδόνης και άλλοι συνθέτες μελοποίησαν στίχους του, που τραγουδήθηκαν από δημοφιλείς καλλιτέχνες και έγιναν μεγάλες επιτυχίες («Αθανασία», «Της γης το χρυσάφι», «Ρεμπέτικο», «Αρχιπέλαγος», «Πήρες το μεγάλο δρόμο», «Πορνογραφία», «Λαϊκή Αγορά», «Η Μικρή Ραλλού», «Μια γλώσσα, μια πατρίδα», «Αν θυμηθείς τ' ονειρό μου», «Η νύχτα», «Στον Σείριο υπάρχουνε παιδιά», «Αντικατοπτρισμοί», «Το κατά Μάρκον», «America, America», «Χάρτινο το Φεγγαράκι», «Πάει ο καιρός» κ.ά.).
Σπουδαίο είναι και το μεταφραστικό του έργο, το οποίο δοκιμάστηκε επί σκηνής. Μετέφρασε για λογαριασμό του Εθνικού Θεάτρου, του Θεάτρου Τέχνης και του Λαϊκού Θεάτρου, Φεντερίκο Γκαρθία Λόρκα («Ματωμένος Γάμος», «Το Σπίτι της Μπερνάρντα Άλμπα»), Αύγουστο Στρίνμπεργκ («Ο Πατέρας»), Ευγένιο Ο' Νηλ («Ταξίδι μακριάς ημέρας μέσα στη νύχτα»), Λόπε ντε Βέγκα («Φουέντε Οβεχούνα») και Τενεσί Ουίλιαμς («Λεωφορείο ο Πόθος»).
Ο Νίκος Γκάτσος πέθανε στην Αθήνα στις 12 Μαΐου 1992 και τάφηκε στη γενέτειρά του.
