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È nato da Sandy, stilista, e Robert Durdin, agente di musicisti jazz, con ascendenze francesi, irlandesi, scozzesi, africane ed indiane. Nel 1972, suo fratello fu ucciso spinto da un balcone durante una vacanza in Haiti.
Nonostante la sua passione rimanga la musica, intraprende la carriera di modello e dopo qualche anno cede alle lusinghe della televisione.
Dal 2000 al 2008 è sul set di CSI: Scena del crimine, recita in circa 200 episodi come attore protagonista e in altre serie TV americane, ottenendo un successo che lo porterà ad essere eletto "l'uomo più sexy del piccolo schermo" statunitense.
Durante la carriera di attore Dourdan non ha mai smesso di coltivare la sua passione per la musica. Ha continuato a suonare e a scrivere. Ha fatto diverse collaborazioni; ha duettato con Keziah Jones e con Ayo; con Macy Gray si è esibito agli Emmy Awards, con i DMC durante a Barrie in Canada. A Roma, sul palco del Concerto del Primo Maggio 2016, ha duettato con Nina Zilli.
Gary è stato la guest star di alcune puntate della 5ª stagione di Glee, dove interpretava D-Shon, il produttore artistico di Mercedes, una delle protagoniste della serie televisiva. Inoltre interpreta un affascinante avvocato nella serie statunitense, ancora inedita in Italia, Being Mary Jane.