Après des études en cinéma à l’EMAV (Escuela Municipal de Audiovisuales de Barcelona), Cesc Gay amorce sa carrière en réalisant son premier long métrage HOTEL ROOM (1998) en collaboration avec l’Argentin Daniel Gimelberg.
En 2000, il réalise KRAMPACK, adapté d’une pièce de théâtre du même nom. Avec son film EN LA CIUDAD (2003), il remporte l’approbation du public et de la critique.
En 2006, il réalise FICCIO, film pour lequel il obtient le Prix national de cinéma de la Generalitat de Catalunya. LES HOMMES ! DE QUOI PARLENT-ILS ? (2012) vaut à Candela Peña le prix Goya de la meilleure actrice dans un second rôle.
TRUMAN (2015) et triomphe à la 30e cérémonie des Goyas où il remporte 5 prix dont celui du meilleur film. En 2015, Cesc Gay écrit en catalan sa première pièce de théâtre ELS VEINS DE DALT montée ensuite à Barcelone. Il adapte cette pièce au cinéma sous le titre SENTIMENTAL (2020) remporte le Goya du meilleur acteur dans un second rôle pour ce film.