Moore s-a născut pe 3 ianuarie 1929 în San Francisco, California, şi şi-a petrecut copilăria în oraşele Pescadero şi Redwood din California de Nord. A fost un copil pasionat de matematică şi chimie, dar, chiar dacă a fost un elev inteligent, în perioada liceului a fost mai interesat de sporturi decât de studiu. După ce a absolvit liceul Sequoia, Moore s-a înscris la universitatea de stat San José, fiind primul din familie care şi-a continuat studiile la un colegiu. După doi ani la San José, s-a transferat la Universitatea Berkeley din California, unde a absolvit cu o diplomă în Chimie în 1950. Şi-a continuat studiile cu un doctorat în fizică şi chimie la CalTech (Institutul de Tehnologie din California), pe care l-a încheiat în 1954. 

Dacă acum Carolina de Nord este un epicentru al tehnologiei, la momentul absolvirii lui Moore acolo existau puţine locuri de muncă disponibile în zona tehnologică. Astfel, a fost nevoit să se mute cu familia sa la est de Maryland, unde a acceptat un job de cercetător la Universitatea Johns Hopkins. Natura sa pragmatică s-a lovit însă de cultura axată pe cercetare a universităţii: Moore voia ca munca sa să aibă ca rezultat ceva practic şi folositor, şansă pe care munca de cercetător nu i-o oferea. Această oportunitate a venit odată ce fizicianul William Shockley, unul dintre inventatorii tranzistorului în 1947, angajat al Bell Labs, a vrut să se întoarcă în Carolina de Nord şi să îşi lanseze propria afacere de semiconductori.

A înfiinţat Shockley Semiconductor formând o echipă de specialişti în care s-a aflat şi Moore în calitate de chimist. Oportunitatea s-a transformat însă în dezamăgire pentru Moore. Shockley s-a dovedit a fi dificil, secretos şi lipsit de încredere în membrii echipei sale. Comportamentul său a creat probleme angajaţilor, astfel că Moore împreună cu alţi şapte colegi, cunoscuţi ulterior drept ”Cei opt tradători„, l-au părăsit pe Shockley şi au lansat propria companie. Cu o investiţie de 500 de dolari de la fiecare dintre ei, au pus bazele Fairchild Semiconductor Corporation în 1957. Printre cele mai importante proiecte lansate de Fairchild se numără un circuit integrat - o mică bucată de silicon pe care se afla un mic circuit electric. Pe circuit puteau fi stocate milioane de elemente individuale microscopice, printre care tranzistoare, rezistoare şi condensatoare electrice, toate conectate astfel încât să aibă o funcţie utilă. Chiar dacă mediul de muncă de la Fairchild a fost o îmbunătăţire majoră faţă de munca la Shockley, Moore a fost în continuare nemulţumit de managementul firmei.

A decis să plece împreună cu un coleg şi să facă propria firmă de semiconductori. n iulie 1968, Moore şi colegul său Robert Noyce au format o nouă companie axată pe producţia de semiconductori, pe care au numit-o Intel, care a produs în 1971 primul microprocesor, 4004. De atunci, Intel a fost liderul industriei în producţia de microprocesoare din ce în ce mai rapide. Acest lucru a fost posibil datorită Legii lui Moore, prin care Gordon E. Moore prezicea că numărul de tranzistoare şi alte componente care ar putea fi plasate pe un cip ar trebui să se dubleze de la an la an. Moore a avut funcţia de vicepreşedinte executiv al Intel până în 1979, când a fost numit preşedinte al consiliului director şi CEO, poziţii pe care le-a ocupat până în 1987, când a rămas preşedinte al consiliului director. n 1997, a fost numit preşedinte emerit al Intel. Anul trecut, Intel Corporation a raportat venituri de 52,7 miliarde de dolari şi un profit net de 9,6 miliarde de dolari.