En 1961 Gazzaniga se graduó en el Dartmouth College.

En sus trabajos posteriores ha logrado importantes avances para nuestro entendimiento de las funciones de lateralización en el cerebro y cómo los hemisferios cerebrales se comunican entre sí.

Gazzaniga ha fundado y desarrollado centros de Neurociencias Cognitivas en la Universidad de California en Davis y el Dartmouth College, supervisando el trabajo y motivando el talento de muchos jóvenes científicos.

El 3 de marzo de 2000 participó en una sesión del "Friday Evening Discourses", histórico círculo de conferencias científicas presentadas ante la Royal Institution of Great Britain por sus miembros y que inauguró Michael Faraday en 1826.

Gazzaniga es también consejero en diversas instituciones de investigación, y miembro del President's Council on Bioethics.