Filho de pai argentino e mãe brasileira (gaúcha), Gustavo Dahl passou parte da infância em Montevidéu e mudou-se com a família para São Paulo em 1947. A partir daí, estudou no Colégio Pais Leme (secundário) e na Faculdade de Direito Mackenzie, interrompida.
Em 1958, a convite de Paulo Emílio Salles Gomes, passou a colaborar no Suplemento Literário de O Estado de São Paulo. No mesmo período, foi presidente do cineclube do Centro Dom Vital e começou a trabalhar na Cinemateca Brasileira.
Em 1960, com bolsa recebida do governo da Itália, foi cursar o Centro Sperimentale di Cinematografia, em Roma. Neste curso conheceu Paulo César Saraceni, e através dele ligou-se ao movimento do Cinema Novo. No mesmo curso, conviveu com os cineastas italianos Marco Bellochio, Bernardo Bertolucci e Gianni Amico. Em 1963, em Paris, freqüentou o curso de cinema etnográfico do Musée de l´Homme, ministrado por Jean Rouch, tendo presenciado o início do cinema-verdade.

Conjuge: Maria Lúcia Dahl, Ana Maria Magalhães