Gustavo Dudamel nació en Barquisimeto, Venezuela, en 1981. Proviene de una familia musical, ya que su padre era trombonista y su madre profesora de canto. Desde muy joven estuvo inmerso en la música y comenzó a dirigir orquestas desde temprana edad. Se inició en la música popular de la mano de su padre y a los cuatro años comenzó a recibir clases de violín bajo el Sistema de Orquestas Juveniles e Infantiles de Venezuela. Hoy en día, es reconocido como un destacado músico, compositor y director de orquesta venezolano.
Dudamel estudió en el colegio católico San Pedro, en su ciudad natal Barquisimeto, donde se destacó en deportes y en música.
En 2006, Dudamel se casó con la venezolana Eloísa Maturén en Caracas. La Orquesta Sinfónica Simón Bolívar combinó fuerzas con la Schola Cantorum de Venezuela y el Orfeón Universitario de la Ucla para hacer del acontecimiento una celebración musical especial donde se interpretaron variadas marchas y avemarías. La boda tuvo lugar en la iglesia de la Universidad Católica Andrés Bello en Montalbán. Maturén, también natural de Venezuela, es bailarina de ballet clásico y periodista. Tuvo un hijo con Maturén de nombre Martín Dudamel Maturén. El 12 de marzo de 2015 se anunció en los medios de comunicación el inminente divorcio de la pareja por "diferencias irreconciliables". El 9 de febrero de 2017 se casó en secreto en Las Vegas, Condado de Clark, Nevada, Estados Unidos, con la actriz española María Valverde.