Grant Gustin naît à Norfolk en Virginie, le 14 janvier 1990. Il est le deuxième fils de Tina Haney, une infirmière pédiatrique et de Thomas Gustin, un professeur d'université. Il a un frère aîné, Tyley Gustin et une sœur cadette, Gracie Gustin.

Il est diplômé de Granby High School lors de l'année 2008 et intègre le BFA Music Theatre Program à Elon University pendant deux ans. Il quitte l'Université après avoir obtenu le rôle de Baby John à Brodway lors du Revival Tour of West Side Story et s'est produit du 30 septembre 2010 au 23 septembre 2011.

Grant Gustin fait ses débuts à la télévision dans le rôle de Sebastian Smythe dans la célèbre série télévisée Glee, dans lequel il incarne l'un des membres de la Dalton Academy, ouvertement gay et sûr. Il commence le tournage de cette série à partir du 26 septembre 2011 après avoir interprété.

Il tourne dans un téléfilm nommé Mauvaise Influence accompagné d'Annabeth Gish et Jessica Lowndes, le film étant diffusé en 2013 sur la chaine Lifetime. Il interprète, en 2013 le rôle de Campbell Price dans la série Beverly Hills nouvelle génération.

Il est choisi un an plus tard, afin d'incarner le rôle de Barry Allen dans deux épisodes de la deuxième saison de la série télévisée d'Arrow, la production, peu de temps après, annonce qu'il pourrait avoir une série dérivée, dont il serait le rôle principal. Un mois plus tard, la série dérivée nait, et s'intitule Flash.

Flash connaît un succès au début de l'année 2015, The CW annonce qu'une série dérivée est en projet, intitulée Legends of Tomorrow et est centrée sur les personnages récurrents des séries originales (Flash et Arrow). Quelques mois plus tard, la bande annonce de sa série est mise en ligne, et Flash et Arrow y apparaitront occasionnellement. Mars 2017, il obtient un rôle dans le film The Last Full Measure de Todd Robinson.

Grant décide de venir s'installer à Astoria afin de se rapprocher du plateau de tournage de The Flash.