A 19. század közepének, második felének legfontosabb német építésze, a historizmus szemléletén alapuló akadémikus - stílus tiszta neoreneszánsz - építészeti irányzat első és legjelentősebb egyénisége Európában. Színes, mozgalmas élete volt. Münchenben Friedrich Gärtner tanítványaként kezdte, majd Párizsban képezte magát. 1834-ben 31 éves, korában, már a drezdai Építészeti Akadémia tanára, ahová Schinkel ajánlotta maga helyett. Itt építi meg első jelentős alkotását, a drezdai udvari színházát (Hoftheater), szerény, de jól funkcionáló alaprajzzal. Ez a színház 1869-ben leégett s az új épület, a Neues Hoftheater (Opernhaus) 1871-1878 között épült fel fia, Manfred Semper művezetésével. A második világháború Drezdát különös kegyetlenséggel elpusztító bombázása nyomán súlyosan megsérült épületet a 70-es években eredeti állapotában állították helyre, egy, a korszerű igényeket kielégítő, ámde a történelmi városképet meglehetősen zavaró kiszolgáló-épület mellé építésével. 1841-ben Gottfried Semper tervei szerint kezdik építeni a drezdai Zwinger együtteséhez csatlakozóan a Képtár (Gemäldegalerie) épületét, melyet távollétében, 1856-ban fejeznek be, mivel neki menekülnie kellet, az 1848-as forradalmi megmozdulásokban való részvétele miatt.

1849 és 1851 között Párizsban, majd 1851-től 1855-ig Londonban él és dolgozik. 1855-től csaknem tíz éven át Svájcban, a híres zürichi műegyetem tanára, ennek központi épületét is ő építi meg. Itt írja meg 2 kötetes, kortársaira és az utókorra is erősen ható művét: A stílus a technikai és tektonikus művészetekben címmel, 1861-1863 között. E munkájából és egyéb írásaiból 1980-ban válogatás jelent meg Zádor Anna szerkesztésében és bevezető tanulmányával, a Corvina kiadó gondozásában, "Tudomány, ipar és művészet" címmel. Az ornamens elleplez és strukturál egyszerre. Elrejti egy ruha vagy ház varrás- és törésvonalát, és éppen ezáltal szelíden utal is rá. Gottfried Semper úgy találta, hogy a tektonikus művészetek kezdeményei, ténylegesen és etimológiailag is a textíliákban találhatók. Az öltözetek elrejtik a mezítelenséget, de tagolják és ki is hangsúlyozzák az alakot. Elárulnak valamit a személyről, ugyanakkor el is rejtik. Az ornamens eredetét Semper a varrásban látta. A varrás az anyag, a szövetek és anyagok, a textusok végességének, töredékességének beismerése. Egymással össze kell kötni és egybe kell tartani őket. Az összetoldás és egymáshoz varrás kényszere alkalmat ad arra, hogy műgonddal valósíthassuk meg, hogy a szükségből erényt alkotva a varratot míves kötésbe és szövevényes csomózásba rejtsük, és eme erőfeszítés révén mégis hangsúlyossá tegyük. A díszített varrás az egyik textúrából a másikba történő átvezetés. Magában véve is végtelen mustraként megkísérli azt kitűntetett helyeken jelképesen töredékesen előállítani. Az emberi rendezéskísérletek rongyszőnyegeinek varrásaival az ornamens éppen az általa elrejtett rend komplexitására emlékeztet.

1871-től meghívást kap Bécsbe. Késői korszakában kezdett átváltani egy dekoratívabb, barokkos stílusra. Felerősítette a plasztikát s a tagozatok tömegességével, a mélyebb árnyékokkal megmozgatta a felületet. Erre példa a bécsi Ring-en álló három épülete: a Burgtheater (Várszínház), valamint a Képzőművészeti és a Természettudományi Múzeum. Tervei szerint ezeket - részben már a halála után - Karl von Hasenauer építette fel. A bécsi Ring a belvárost övező, egyenes szakaszokból összeálló körút. 1859-től kezdve a hetvenes évekig a lebontott régi városfal helyén alakították ki. Ennek mintájára épült Pesten a belső körút, majd később azzal koncentrikusan a Nagykörút. Ismertebb alkotásai még a zürichi városháza, műegyetem és csillagvizsgáló valamint városháza Winterthurban. Hatalmas városépítészeti elképzelései - Neue Hofburg (1869) és a tervezett monumentális "császári fórum" - csak részben valósultak meg (Bécs).