Gediminas Ilgūnas gimė 1936 m. Marijampolės apskrities Kantališkių kaime, valstiečių šeimoje. Mokėsi Sasnavos progimnazijoje, Marijampolės vidurinėje mokykloje, 1953 m. už jaunimo antitarybinės organizacijos kūrimą, ryšius su partizanais suimtas ir nuteistas 25 metams laisvės atėmimo. Kalėjo Rusijos šiaurėje, Viatlage. Paleidus politinius kalinius, G. Ilgūnas 1957 m. grįžo į Lietuvą, dirbo ir mokėsi, baigė Kauno ekonomikos technikumą ir Vilniaus universiteto Istorijos fakultetą.

Grįžęs iš kalinimo vietų G. Ilgūnas dirbo techniku, inžinieriumi įvairiose įmonėse ir statybose, toliau dalyvavo disidentinėje veikloje, persekiotas KGB. 1988 m. Jonavoje, kur tuo metu gyveno, jis su bendraminčiais kūrė pirmąsias Lietuvos Persitvarkymo Sąjūdžio organizacijas. Steigiamajame Sąjūdžio suvažiavime išrinktas Sąjūdžio seimo nariu. 1988–1990 m. – Sąjūdžio Jonavos rajono tarybos pirmininkas. 1990 m. kovo 7 d. G. Ilgūnas išrinktas Lietuvos Aukščiausiosios Tarybos deputatu. Jis Kovo 11-osios Lietuvos Nepriklausomybės Akto signataras, 1990–1992 m. Lietuvos Respublikos Aukščiausiosios Tarybos – Atkuriamojo seimo Švietimo, mokslo ir kultūros komisijos pirmininkas, 1993–1997 m. – Lietuvos archyvų departamento generalinis direktorius, 1997 m. – Lietuvos Respublikos Prezidento patarėjas, nuo 1998 m. – Lietuvos tūkstantmečio minėjimo direkcijos prie Lietuvos Respublikos Prezidento kanceliarijos direktorius.

Lietuvos ir užsienio spaudoje G. Ilgūnas paskelbė apie 500 straipsnių istorijos, kultūros, politikos ir visuomenės gyvenimo klausimais. Išleido knygas „Jonas Čerskis“ (1983), „Vincas Pietaris“ (1987), „Prie Sasnos ir Šešupės“ (1995), „Kazys Grinius“ (2000), „Šaknys“ (2000), „Steponas Kairys“ (2003), „Česlovas Kudaba“ (2003), „Sąjūdis Jonavoje. 1988–1990“ (2004), „Lietuvos Respublikos XII Vyriausybė“ (2004), „Knygnešių keliais“ (2005), „Sasnava. Kraštas ir žmonės“ (2005).