Als Sohn eines Offiziers trat Gneisenau nach vorübergehendem Studium 1780 in Ansbach-Bayreuthische Dienste und nahm 1782/83 am amerikanischen Unabhängigkeitskrieg teil. 1785 trat er der preußischen Armee bei und nahm 1793-1795 am polnischen Feldzug teil. 1807 hielt er als Kommandant gemeinsam mit dem Kolberger Bürgermeister Nettelbeck die Festung Kolberg bis zum Waffenstillstand. Im selben Jahr wurde er, neben Scharnhorst, Mitglied der Kommission zur Reorganisation der preußischen Armee. Als Generalstabschef Blüchers hatte er großen Anteil an den Befreiungskriegen, besonders an den Siegen an der Katzbach (26. August 1813), in der Völkerschlacht bei Leipzig (16. bis 18. Oktober 1813) und am Vorstoß auf Paris, worauf er 1814 in den Grafenstand erhoben wurde. Seit 1817 lebte er abwechselnd in Berlin und in Erdmannsdorf. Er wurde 1817 in den preußischen Staatsrat berufen, 1818 zum Gouverneur von Berlin und 1825 zum Feldmarschall ernannt. Zu seinem Berliner Freundeskreis gehörten u. a. die Arnims, Tieck, Rauch und Schinkel.