Tras estudiar arte dramático en Dinamarca, Gabriel Axel se trasladó a París.
Allí empezó a trabajar como actor, en la compañía de Louis Juvet.
Tras grabar Señorita Julia para la TV, en 1956, hizo dos películas más En Kvinde er overflødig, 1957, y Guld og grønne skove, 1958, siendo esta última una comedia familiar con la que se presentó en el festival de Berlín de ese mismo año, y se le empezó a conocer mínimamente en Europa.
Suele destacarse La capa roja de 1967, que fue mencionada en Cannes.
Leila, de 2001, fue su último trabajo en el cine, realizado a los 83 años.