Gökhan S. Hotamışlıgil, 24 Haziran 1962'de Rize'nin Pazar ilçesinde doğdu. İlkokul eğitimini Vakfıkebir, Turgutlu ve Gediz'de tamamladıktan sonra 1980'de Ankara Anadolu Lisesi'nden mezun oldu. Ankara Tıp Fakültesi'ni kazanarak tıp doktoru unvanını aldı ve 1986'da mezun oldu. Doktora eğitimini tamamlamak üzere Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi'ne gitti ve 1994 yılında buradan mezun oldu. Harvard T.H. Chan Kamu Sağlığı Okulu'nda Beslenme ve Biyolojik Bilimler Departmanı'nda yardımcı doçent olarak göreve başladı ve kendi laboratuvarını kurdu. 2003 yılında profesör unvanını aldı ve Genetik ve Kompleks Hastalıklar departmanının kurucu başkanı oldu. Hotamışlıgil, özellikle obezite, diyabet, karaciğer yağlanması ve kalp-damar hastalıkları gibi sık görülen kronik metabolik hastalıkların temel mekanizmalarını aydınlatmaya yönelik öncü çalışmalarıyla tanınır. Bu çalışmalar, metabolik hastalıklara yeni yaklaşımlar ve tedavi yöntemleri geliştirilmesine önayak olmuştur. 2014 yılında, Sabri Ülker'in ismini yaşatmak ve bilimsel araştırmalara destek sağlamak amacıyla Harvard T.H. Chan Kamu Sağlığı Okulu'nda 'Sabri Ülker Beslenme, Genetik ve Metabolizma Merkezi'ni kurdu. Hotamışlıgil, merkezin kurucu direktörü olarak atanarak uzun vadeli projelerin yürütülmesi ve bilimsel işbirliklerin artırılmasında önemli rol üstlendi. Akademik kariyeri boyunca birçok ulusal ve uluslararası ödül kazanan Hotamışlıgil, bilim dünyasında etkili bir isim olmuştur. Çalışmaları Amerikan Diyabet Birliği'nin Olağanüstü Bilimsel Başarı ödülü gibi prestijli ödüllerle onurlandırılmıştır. Ayrıca, çeşitli bilimsel dergilerde editörlük yapmakta ve bilim ödülleri seçici kurullarında görev almaktadır.