Dennis Gabor lahir sebagai Günszberg Denes, dalam sebuah keluarga Yahudi di Budapest, Hongaria. Denis adalah anak sulung dari Günszberg Bernát dan Jakobovits Adel. Meskipun memiliki latar belakang agama, namun agama memainkan peran kecil di kemudian hari dan ia menganggap dirinya agnostik. Pada tahun 1902, keluarga mendapat izin untuk mengubah nama dari Günszberg ke Gabor.
Ia menerima gelar diplomanya di Technische Hochschule Berlin pada 1924, dan Dr.-Ir. pada 1927. Setelah lulus, Gabor bergabung dengan Siemens & Halske AG. Setelah melarikan diri dari Nazi Jerman pada 1933, Gabor diundang ke Inggris untuk bekerja dalam pengembangan departemen British Thomson-Houston di Rugby, Warwickshire.
Holografi adalah teknik yang memungkinkan cahaya dari suatu benda yang tersebar direkam dan kemudian direkonstruksi sehingga objek seolah-olah berada pada posisi yang relatif sama dengan media rekaman yang direkam. Gambar berubah sesuai dengan posisi dan orientasi dari perubahan sistem pandangan dalam cara yang sama seperti saat objek itu masih ada, sehingga gambar yang direkam akan muncul secara tiga dimensi (3D) yang biasa disebut dengan hologram.
Pada 1947, saat bekerja di sana ia menemukan holografi, prestasi yang membuatnya memenangkan Hadiah Nobel Fisika pada 1971. Holografi ialah ilmu yang memproduksi hologram, bentuk lanjutan fotografi yang memungkinkan gambar direkam dalam 3 dimensi. Namun holografi tidak tersedia secara komersil sampai pengenalan "laser" pada 1960. Gabor juga meneliti bagaimana manusia berkomunikasi dan mendengar; hasil penemuannya ialah teori sintesis granular, meski komponis Yunani Iannis Xenakis menyatakan, bahwa sebenarnya ialah penemu pertama teknik sintetis (Xenakis, Formalized Music, prakata xiii).
Pekerjaan dia yang dilakukan pada akhir tahun 1940an, didasari oleh pekerjaan sebelumnya di bidang mikroskopi sinar X oleh ilmuwan lain, seperti Mieczysław Wolfke pada tahun 1920 dan William Lawrence Bragg pada tahun 1939.
Penemuan ini merupakan hasil yang tidak diduga dari riset yang dilakukan dalam mengembangkan mikroskop elektron di perusahaan British Thomson-Houston (BTH) di Kota Rugby, Inggris, dan perusahaan tersebut mengajukan paten pada Desember 1947. Teknik ini sampai sekarang masih digunakan dalam penggunaan mikroskop elektron, dimana teknik ini dikenal dengan istilah holografi elektron, tetapi holografi optikal tidak berkembang banyak hingga penemuan laser pada tahun 1960. Kata holografi berasal dari kata dalam bahasa Yunani ὅλος (hólos; "seluruh") dan γραφή (grafḗ; "tulisan" atau "lukisan").
Hologram adalah produk dari teknologi holografi. Hologram terbentuk dari perpaduan dua sinar cahaya yang koheren dan dalam bentuk mikroskopik. Hologram bertindak sebagai gudang informasi optik. Informasi-informasi optik itu kemudian akan membentuk suatu gambar, pemandangan, atau adegan.
Pada 1948, Gabor pindah dari Rugby ke Imperial College London dan pada 1958, menjadi profesor Fisika Terapan sampai pensiunnya pada 1967.
Di samping dianugerahi Penghargaan Nobel, Gabor menjadi Anggota Royal Society London pada 1956, dan Anggota Kehormatan Akademi Ilmiah Hongaria pada 1964.
Gabor meninggal di sebuah panti jompo di South Kensington, London, pada tanggal 9 Februari 1979.