Гавриил Абрамович Илизаров родился старшим из шестерых детей в бедной еврейской семье в Беловеже Белостокского воеводствa Польши (ныне Подляского воеводства Польши).
Там жила семья его матери и где после службы в РККА во время Гражданской войны осел его отец.
Отец будущего хирурга Абрам Елизаров, горский еврей, происходил из Кусар; мать — Голда (Галина) Абрамовна Розенблюм, ашкеназская еврейка, — из Беловежа.
Когда ему было семь лет семья перебралась на родину отца в Кусары, где будущий хирург окончил школу-восьмилетку, затем Буйнакский медрабфак..
В 1939 году Гавриил Илизаров стал студентом Симферопольского медицинского института, который окончил в 1944 году. Получив диплом врача, прошёл путь от врача районной больницы в селе Долговка (1948) до директора Всесоюзного Курганского научного центра восстановительной травматологии и ортопедии (1987).
Будучи заведующим хирургическим отделением Курганского областного госпиталя для инвалидов войны, где перед его глазами проходили сотни бойцов с последствиями повреждений костей, которым проводимое лечение практически не давало результата, Гавриил Абрамович предложил свой, принципиально новый способ сращивания костей при переломах. Новизна предложенного способа и аппарата для его осуществления подтверждены авторским свидетельством.
Использование аппарата Илизарова повысило эффективность и заметно сократило сроки лечения переломов. Большая практика дала возможность расширить диапазон применения аппарата.
Аппарат применяется для лечения травм, переломов, врождённых деформаций костной ткани. Также используется при «эстетических» операциях в антропометрической (ортопедической) косметологии по удлинению и выпрямлению ног.
Понадобилось долгое время, чтобы разработанный Илизаровым метод чрескостного остеосинтеза получил всеобщее признание.
За выдающиеся достижения Илизарову была присвоена степень доктора медицинских наук без получения звания кандидата. Защита диссертации состоялась в Перми в сентябре 1968 года. В диссертации был обобщён накопленный за многие годы опыт успешного лечения тысяч больных.
На основе всестороннего анализа было сделано открытие определённых закономерностей в росте и регенерации тканей, позволявшее удлинять конечности, восстанавливать недостающие части конечностей, включая стопу, пальцы кисти. Эта работа произвела настоящую сенсацию.
Илизаровым были получены первые положительные результаты в опытах по восстановлению функции спинного мозга после оперативного частичного (почти полного) его пересечения. Никогда ранее не только в нашей стране, но и нигде в мире не проводилось таких фундаментальных исследований в травматологии и ортопедии.
Очевидность новизны в работах Гавриила Илизарова несомненна и уникальна. Все это позволило советской ортопедии и травматологии занять лидирующее положение в мире.
Для сохранения его в будущем Центральный Комитет КПСС и Совет Министров СССР Постановлением № 1098 от 24 сентября 1987 года реорганизовал Курганский НИИ экспериментальной и клинической ортопедии и травматологии во Всесоюзный Курганский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» с головным учреждением в Кургане и филиалами в Московской области, городах Ленинграде, Волгограде, Казани, Уфе, Краснодаре, Свердловске, Омске, Красноярске и Владивостоке.
С 1982 года началось триумфальное шествие и внедрение метода Илизарова в практику ведущих зарубежных стран. Иностранная пресса даёт Илизарову восторженное звание «Микеланджело в ортопедии». Посыпались приглашения посетить Испанию, Францию, Англию, США, Мексику и другие страны. Итальянская фирма «Медикл Пластик» покупает лицензию на право изготовления и продажи аппарата Илизарова в странах Западной Европы, а также в Бразилии и Аргентине. Итальянская АSАМI (Ассоциация по изучению аппарата и метода Илизарова) принимает решение о проведении постоянных международных курсов по обучению данному методу.
Директором курсов единодушно утверждается Гавриил Абрамович Илизаров. АSАМI создаются в Испании, Франции, Бельгии, Португалии, а затем в Мексике, США и других странах (более чем в тридцати странах мира побывал Г. А. Илизаров участвуя в научных конференциях, читая лекции, обучая и проводя операции). Постоянно расширяются международные связи Курганского НИИЭКОТ с зарубежными лечебными и научными учреждениями. Многие иностранные граждане приезжают на лечение в г. Курган.
Илизаров удостоен многих почётных званий и наград, национальных и международных премий. Ему присвоено почётное звание «Заслуженный врач РСФСР», присуждена Ленинская премия СССР в области науки и техники, присвоено звание Героя Социалистического Труда.
Он награждён орденом Трудового Красного Знамени, медалью «За доблестный труд в ознаменование 100−летия со дня рождения В. И. Ленина», ему вручены высшие награды СССР — ордена Ленина.
Начиная с первого аппарата, Илизаров постоянно занимается изобретательской работой. Он имеет 208 изобретений, защищённых авторскими свидетельствами СССР, 18 из них были запатентованы в 10 странах. За успехи в этой области ему присвоено звание «Заслуженный изобретатель РСФСР» и «Заслуженный изобретатель СССР».
Кроме того, он стал лауреатом конкурса «Техника — колесница прогресса», проводимого журналом «Изобретатель и рационализатор». За представленные работы ему вручены золотые, серебряные медали и Дипломы Выставки достижений народного хозяйства СССР.
Кроме того, Илизаров был избран членом Академии наук СССР, а также являлся почётным членом Кубинской Академии наук и Македонской Академии искусств. За свою интернациональную деятельность по оказанию медицинской помощи иностранным гражданам, укрепление дружбы между народами разных стран он удостоен многих наград.
За большой вклад в развитие медицинской науки Гавриилу Илизарову присуждены международные и национальные премии. Он являлся почётным членом СОФКОТ (Французское общество хирургов, ортопедов и травматологов), Ассоциации Югославии, обществ Чехословакии, Мексики, Италии.
Гавриил Абрамович Илизаров занимался различной деятельностью: избирался депутатом районного и областного Советов депутатов трудящихся, депутатом Верховного Совета РСФСР, народным депутатом СССР. Участвовал в работе XXV, XXVI, XXVII съездов КПСС, XIX партконференции. Являлся членом научного совета Академии медицинских наук СССР, членом Центрального совета Всесоюзного общества изобретателей и рационализаторов СССР, членом редакционного совета журнала «Ортопедия, травматология и протезирование», Фонда культуры СССР и Союза советских обществ дружбы и культурной связи с зарубежными странами. Под руководством Илизарова защищено 52 кандидатских и 7 докторских диссертаций.
О Гаврииле Абрамовиче Илизарове написаны восторженные статьи, художественные очерки, романы и повести, он стал героем или прототипом многих художественных фильмов, театральных постановок: «Каждый день доктора Калинниковой», «Движение», «Позовите меня, доктор», «Доктор Назаров», «Счастье вернулось в дом» и другие.
В 1992 г. на семьдесят втором году жизни академик Гавриил Абрамович Илизаров скоропостижно скончался от сердечной недостаточности. Похоронен в Кургане на кладбище посёлка Рябково.