Es hijo del arquitecto Gonzalo Mardones Restat y de Graciela Viviani, y sobrino del arquitecto Héctor Mardones.
Estudió arquitectura en la Pontificia Universidad Católica de Chile donde se tituló con Distinción Máxima.
Fundó en 1980 la oficina Mardones Arquitectos y Asociados, junto al arquitecto Carlos Mardones Santistevan, sociedad que funcionó hasta el año 2000, cuando funda Gonzalo Mardones Arquitectos.
Su obra ha sido ampliamente publicada en revistas especializadas internacionales, dedicándole cuatro monografías.
Fue miembro del Concejo de la Fundación Internacional de Arquitectos y Diseñadores ARCPROSPECT, Chicago, Estados Unidos; del Directorio del GAM Centro Cultural Gabriela Mistral; de la Corporación Cultural de Vitacura; y del Directorio de la Fundación AIS Ayuda a la Iglesia que Sufre, Chile.