Георгий Михайлович Гречко родился 25 мая 1931 года в Ленинграде в семье служащего. Детские и школьные годы провел в Ленинграде.

В 1941 году за неделю до начала Великой Отечественной войны родители отправили его на каникулы к бабушке на Украину. Два года провел в оккупации. В 1943 году вернулся в Ленинград.

Будучи школьником, в 1947 году Георгий Гречко участвовал в работе заполярной геолого-разведочной партии на Кольском полуострове.

В 1949 году окончил среднюю школу в Ленинграде, в 1955 году – с отличием Ленинградский военно-механический институт (Военмех).

Дипломный проект защитил в конструкторском бюро Королева (ОКБ-1 НИИ-88 МО СССР, позже переименованного в ОКБ-1, затем в Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), позже в НПО "ЭНЕРГИЯ", ныне РКК "Энергия" им. С.П. Королева) в Калининграде (с 1996 года – Королев) Московской области и туда же был распределен после окончания института. На предприятии работал с 1955 года инженером, с 1959 года – старшим инженером, с 1961 года – начальником группы. Георгий Гречко участвовал в запуске первого в мире искусственного спутника Земли, принимал участие в подготовке и запуске многих советских космических аппаратов.

В мае 1966 года он был зачислен в 731-й отдел (отряд космонавтов) ЦКБЭМ начальником группы кандидатов в космонавты-испытатели. В апреле 1968 года был назначен испытателем того же отдела. В мае того же года был зачислен в отряд космонавтов ЦКБЭМ.

Георгий Гречко прошел полный курс общекосмической подготовки. Готовился в составе группы к полетам по советской лунной программе, после закрытия которой был переведен на подготовку к полетам на кораблях типа "Союз" и орбитальных станциях типа "Салют". В июне 1970 года входил в состав дублирующего экипажа при полете космического корабля "Союз-9", в сентябре 1973 года – в состав дублирующего экипажа при полете космического корабля "Союз-12".

Свой первый космический полет Георгий Гречко совершил 10 января – 9 февраля 1975 года вместе с Алексеем Губаревым в качестве бортинженера космического корабля "Союз-17" и орбитального комплекса "Салют-4" – "Союз-17" (позывной – "Зенит-2"). Продолжительность полета составила 29 дней 13 часов 19 минут 45 секунд.

Второй космический полет совершил 10 декабря 1977 года – 16 марта 1978 года вместе с Юрием Романенко в качестве бортинженера космического корабля "Союз-26" и орбитального комплекса "Салют-6" – "Союз-26" (позывной – "Таймыр-2"). Во время полета на борту комплекса 20 декабря 1977 года совершил выход в открытый космос, во время которого произвел осмотр и оценку работоспособности одного из стыковочных узлов станции. Работы в открытом космосе заняли один час 28 минут. Продолжительность полета составила 96 дней 10 часов семь секунд.

В дальнейшем Георгий Гречко проходил подготовку к международным полетам в космос. В апреле 1984 года он входил в состав дублирующего советско-индийского экипажа при полете космического корабля "Союз Т-11".

В свой третий космический полет Гречко отправился 17 сентября 1985 года в качестве бортинженера космического корабля "Союз Т-14" по программе краткосрочного полета в период пересменки на станции "Салют-7". 26 сентября 1985 года возвратился на Землю на космическом корабле "Союз Т-13". Продолжительность полета составила восемь дней 21 час 13 минут.

Всего за три полета в космос Гречко налетал 134 дня 21 час 32 минуты 52 секунды. Результатом научных исследований и уникальных экспериментов, проведенных им на орбитальной станции, стало развитие гипотезы о тонкой слоистой структуре атмосферы Земли.

После ухода из отряда космонавтов в 1986 году был переведен из НПО "Энергия" в Институт физики атмосферы Академии наук СССР. С июля 1986 года по март 1992 года был инструктором-космонавтом-испытателем 1-го класса Института физики атмосферы АН СССР, заведующим лабораторией "Исследования атмосферы Земли космическими средствами". С 1992 года по 1997 год работал ведущим научным сотрудником Института физики атмосферы РАН.

С 1997 года был заместителем председателя наблюдательного совета "Банка инвестиций и сбережений". В 2007 году избран членом совета директоров ОАО "Инвестсбербанка" (c 2008 года – ОАО "ОТП Банк").

Одновременно с научной и инженерной деятельностью Георгий Гречко занимался общественной работой. Был председателем Федерации горнолыжного спорта СССР и председателем Федерации автоспорта СССР.

В 1979-1992 годах являлся заместителем председателя Советского комитета защиты мира, а в 1993-1994 годах – председателем Федерации мира и согласия (консультативный орган ООН). В 2002-2008 годах – президентом Северо-западной межрегиональной общественной организации Федерации космонавтики РФ, почетный президент Ассоциации планетариев России.

Георгий Гречко – автор 28 научных статей, опубликованных в отечественных и иностранных журналах, брошюры "Старт в неизвестность", книги «Космонавт № 34. От лучины до пришельцев", соавтор книги "В кадре – планета". Вместе с космонавтом Алексеем Губаревым снял на станции "Салют-4" научно-популярный фильм "Командировка на орбиту".

С 1979 по 1990 год Гречко был ведущим программы "Этот фантастический мир" на телевидении. Программа представляла собой цикл телевизионных экранизаций произведений известных советских и зарубежных писателей-фантастов.

Георгий Гречко – доктор физико-математических наук (1984), летчик-космонавт СССР (1975), инструктор-космонавт-испытатель 1-го класса (1978), дважды Герой Советского Союза (1975, 1978), Герой Чехословацкой Социалистической Республики (1978). Награжден тремя орденами Ленина (1975, 1978, 1985), чехословацким орденом Клемента Готвальда (1978), индийским орденом "Кирти Чакра" (1984), медалями, в том числе "За заслуги в освоении космоса" (2011). Лауреат Государственной премии Украинской ССР и Государственной премии Эстонской ССР.

Гречко – действительным членом Международной Академии астронавтики, академик Международной академии науки и бизнеса.

Почетный гражданин городов Калуга, Ангарск (Россия), Джезказган, Аркалык (Казахстан), Прага (Чехия), Варна (Болгария) и других.

Первая жена – Гречко (Тутынина) Нина Викторовна, (1932-1999), инженер ГКБ НПО «Энергия». Вторая жена – Гречко (Казекина) Майя Григорьевна, 1938 г.р., преподаватель иностранного языка. Третья жена – Гречко Людмила Кирилловна, 1953 г.р., главный врач федерации космонавтики СЗР Северо-Западного региона.

У Георгия Гречко – четверо детей: Гречко Алексей Георгиевич (род. 1958), инженер коммерческой службы Центрального управления международных воздушных сообщений; Гречко Михаил Георгиевич (1962), зав. отделом Государственного научно-исследовательского института гражданской авиации (ГосНИИГА); Овчинников Сергей Викторович (приемный, 1981), ведущий специалист ОАО «Агентство по ипотечному жилищному кредитованию»; Гречко Ольга Георгиевна (1979), дизайнер по интерьерам; а также семь внуков.