En 1909 inició su carrera artística trabajando con Léon Gaumont, y en los siguientes 20 años actuó en todo tipo de géneros en el cine mudo.
Tras la Primera Guerra Mundial, Gaston Modot se interesó por el cine intelectual francés, formando parte de proyectos dirigidos por Louis Delluc, Germaine Dulac o Abel Gance.
Con Max Linder actuó en el film de Abel Gance Au secours!
Él y Jean Gabin trabajaron en la película de Julien Duvivier Pépé le Moko (1937).
Gaston Modot finalizó su carrera artística en 1962, tras actuar en varios centenares de producciones.