Gabriel Capellá va obtenir el títol de Medicina a la Universitat de Barcelona el 1983. Es va formar com a cirurgià general i digestiu. El seu interès en la investigació translacional del càncer el va portar a una estada postdoctoral amb el Dr. Manuel Perucho, els anys 1989 i 1990, a La Jolla, Estats Units.

De tornada a Barcelona va passar vuit anys al Laboratori d'Investigació Gastrointestinal de l'Hospital de Sant Pau, on va centrar la seva recerca en les bases moleculars del càncer de pàncrees i colorectal. Va ser Director del Laboratori de Recerca Translacional de l'Institut Català d'Oncologia fins al 2011, on ara és director del Programa de Càncer Hereditari, tasca que compagina amb la de cap del grup de Càncer Hereditari de l'IDIBELL. També és coordinador del Programa d'Investigació en Tumors del tracte digestiu del CIBERONC.

Ha estat pioner en la implantació d'unitats de genètica del càncer i proves moleculars del càncer hereditari a Espanya. Els seus projectes d'investigació se centren en la detecció i caracterització clínica i molecular de la síndrome de Lynch i la Poliposis Adenomatosa Familiar, així com en el desenvolupament de noves tecnologies per a l'anàlisi genètica.

És coautor de més de 400 publicacions en revistes internacionals revisades per experts i cofundador de la spin-off VCN Biosciences, destinada al desenvolupament de teràpies basades en virus oncolítics. Va ser vicedirector de Recerca i Innovació del Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya del 2013 al 2016, quan va ser nomenat director de l'IDIBELL.