Ncuti Gatwa wurde in Kigali, der Hauptstadt Ruandas, geboren, aber seine Familie floh zwei Jahre später aus dem Land, um dem Völkermord an den Tutsi zu entkommen. Stattdessen wuchs er in Schottland auf, wo er das Royal Conservatoire of Scotland in Glasgow besuchte. Gatwa schloss 2013 sein Schauspielstudium mit einem Bachelor of Arts ab und trat bald darauf dem Dundee Repertory Theatre bei. Sein Fernsehdebüt gab er 2014 mit einer kleinen Rolle in Bob Servant, bevor er im folgenden Jahr in Stonemouth auftrat. Gatwas Durchbruch gelang 2019, als er in der Komödie „Sex Education“ mitspielte. Im selben Jahr war er in Horrible Histories: The Movie – Rotten Romans zu sehen; 2021 folgte ein zweiter Kinoauftritt in Form der Ensemble-Romanze „The Last Letter From Your Lover“.
Im Jahr 2022 wurde bekannt gegeben, dass Gatwa als Nachfolger des dreizehnten Doctors Jodie Whittaker für Doctor Who besetzt wurde. Das Publikum erfuhr später, dass er tatsächlich den fünfzehnten Doktor spielen würde – nach einer kurzen Zeit, in der der zehnte Doktor, David Tennant, als vierzehnte Inkarnation des Time Lords in die Serie zurückkehren würde. Unabhängig von seiner Ordinalbezeichnung war Gatwa damit der erste Doctor Who-Hauptdarsteller, der außerhalb des Vereinigten Königreichs geboren wurde, und der erste, der offen schwul war. Er war auch der erste Serienstar, der eine farbige Person war, obwohl Jo Martin zuvor in mehreren Geschichten von Whittaker den sogenannten Fugitive Doctor gespielt hatte. Gatwa gab sein Doctor Who-Debüt in The Giggle aus dem Jahr 2023. Im selben Jahr war er im Spielfilm Barbie mit Margot Robbie und Ryan Gosling zu sehen.