De su niñez y temprana educación no se conoce nada.

En 1858, Gray publicó la primera edición de su Anatomía, la cual abarcaba 750 páginas y contenía 363 ilustraciones.

Carter hizo los dibujos, y debido a esas excelentes ilustraciones, contribuyó en gran medida al éxito del libro.

En 1861, Gray contrajo viruela cuando estuvo atendiendo a un sobrino con esta enfermedad.

Falleció en el céntrico distrito londinense de Belgravia, a los 34 años.