Nasceu na cidade de Nova York, EUA. Gray se formou na Escola de Cinema e Televisão da Universidade do Sul da Califórnia. Seu longa de estreia, “Fuga para Odessa” (1994), realizado aos 25 anos, foi aclamado pela crítica, conquistando o Leão de Prata no Festival de Veneza e o Prêmio da Crítica no Festival de Deauville, entre outras honrarias. Em seguida, dirigiu “Caminho sem Volta” (2000), “Os Donos da Noite” (2007), “Amantes” (2008), “Era uma Vez em Nova York” (2013) e “Armageddon Time” (2022), todos convidados para o Festival de Cannes. Seu filme mais recente, “Paper Tiger”, também integra a seleção oficial da seção competitiva do Festival de Cannes.