A soli sei anni Gian Marco Tognazzi inizia a dedicarsi al cinema a fianco del padre Ugo, in L'ANATRA ALL'ARANCIA, NON TOCCARE LA DONNA BIANCA e ROMANZO POPOLARE. Diplomatosi come operatore alla macchina, presso l'Istituto di Stato per la Cinematografia e la Televisione, inizia ufficialmente la sua carriera nel 1989, quando incontra Beatrice Bracco, grazie alla quale cambia radicalmente approccio nell'interpretazione dei personaggi.
Dal '90 si dedica al teatro con CRACK, MACCHINE IN AMORE e LA VALIGIA DI CARNE, mentre al cinema interpreta ULTRA, del fratello Ricky, premiato con l'Orso d'argento al Festival di Berlino del '91, e riceve il premio Grolla d'oro per il film UNA STORIA SEMPLICE di Emidio Greco.
In seguito è protagonista nel film TESTE RASATE di Claudio Fragasso (Premio della Giuria e del Pubblico al Festival di Villerupt nel '93) e LEST di Giulio Base. Nel '93 lavora a teatro a fianco di Alessandro Gassman in UOMINI SENZA DONNE, che avrà un seguito con la trasposizione cinematografica del 1995. Prosegue il suo lavoro al cinema con TUTTI GLI ANNI UNA VOLTA L'ANNO di Lazzotti, L'ESTATE DI BOBBY CHARLTON di Massimo Guglielmi, IL CIELO È SEMPRE PIÙ BLU di Antonello Grimaldi e IL DECISIONISTA di Mauro Cappelloni.
Tra i film interpretati I LAUREATI di Leonardo Pieraccioni (1995), NON FINISCE QUI(1997), PASSATO PROSSIMO (2003)e VIAGGIO SOLA(2013) della sorella Maria Sole Tognazzi, STRESSATI di Mauro Cappelloni (1997), I MIEI PIÙ CARI AMICI di Alessandro Benvenuti(1998), I fobici di Giancarlo Scarchilli (1999), SOS di Thomas Robsham Tognazzi (1999), PRIME LUCI DELL'ALBA di Lucio Gaudino (2000), TESTE DI COCCO di Ugo Fabrizio Giordano (2000), IO NO di Simona Izzo e Ricky Tognazzi (2003), ROMANZO CRIMINALE di Michele Placido (2005), EX di Fausto Brizzi (2009), NATALE A BEVERLY HILLS di Neri Parenti (2009), MALEDIMIELE di Marco Pozzi (2010), I SOLITI IDIOTI-IL FILM(2011) e I DUE SOLITI IDIOTI(2012) di Enrico Lando, TO ROME WITH LOVE di Woody Allen (2012), BELLA ADDORMENTATA di Marco Bellocchio (2012), THE WAIT di Tiziana Bosco (2012) e molti altri.