Estudió en la escuela de Arte Dramático más famosa de México, el Centro Universitario de Teatro de la Universidad Nacional Autónoma de México de 1992 a 1997, además de haber estudiado anteriormente turismo (sin haber concluido) de dónde tuvo el interés por aprender inglés y ser guía para los extranjeros, aprendió a tocar guitarra clásica e ingresar a la entonces Escuela Nacional de Música donde permaneció por espacio de un año y medio, también practicó por años de manera ardua las artes marciales.1​

Obtuvo su primer papel en el cine en el año 2000 en la aclamada ópera prima de Alejandro González Iñárritu: Amores perros. Dando vida al Jarocho (un sujeto dedicado a las peleas de perros clandestinas), dicha actuación fue galardonada con el premio Ariel como Mejor Actor de Cuadro, por su destacado trabajo.

Debido a la proyección ganada en su primera película, su labor en el cine se volvió constante, convirtiéndose en un referente del actual cine mexicano. Ha trabajado en producciones nacionales e internacionales como Man on Fire, Los tres entierros de Melquiades Estrada de Tommy Lee Jones, La leyenda del Zorro de Martin Campbell, y Rabia de Sebastián Cordero, entre más de 35 películas.

Fue galardonado con el Premio Honorífico del Festival de Morelia por haber aparecido en más de 40 cortometrajes. El séptimo arte es lo que ha consolidado la carrera de Gustavo Sánchez Parra como un gran actor de la pantalla de cine.