Urodził się jako Gajusz Wipsaniusz Agrypa (Gaius Vipsanius Agrippa) roku 20 p.n.e., między 14 sierpnia a 13 września. Po adopcji przez cesarza Augusta stał się Gajuszem Juliuszem Cezarem Wipsanianem (Gaius Iulius Caesar Vipsanianus), a był nazywany Gajuszem Cezarem (Gaius Caesar). Syn Julii – jedynej córki Oktawiana Augusta i jej drugiego męża – Marka Agrypy. Wnuk Oktawiana Augusta.
W 17 roku p.n.e. wraz z bratem Lucjuszem został adoptowany przez Oktawiana Augusta. Cesarz widział w nim i jego bracie Lucjuszu swoich dziedziców. W 5 roku p.n.e. został uznany za dorosłego, powołany do senatu i uznany za przywódcę młodzieży (Princeps Iuventutis). Już wówczas desygnowano go na konsula (1 rok n.e.). Następnie miał odwiedzić wschodnie prowincje i nauczyć się prowadzić sprawy imperium. Opuścił Rzym 29 stycznia 1 roku p.n.e. Wśród oficerów eskortujących go byli historyk Wellejusz Paterkulus, Marek Lolliusz oraz Sejan, przyszły prefekt pretorianów. Gajusz dwa pierwsze lata po wyjeździe z Rzymu spędził w Grecji, Azji Mniejszej i Egipcie. Przejeżdżając przez Judeę nie złożył ofiary religijnej, za co został pochwalony przez Augusta.
Tego samego roku Gajusz ożenił się Julią Liwillą, będąc jej pierwszym mężem. Liwilla była córką Druzusa Starszego i Antoni Młodszej.
W 1 n.e. stanął w Syrii i objął naczelną komendę nad armią Eufratu przygotowując się do wyprawy na wschód. Partowie zdecydowali się jednak na negocjacje. Gajusz spotkał nowego króla Partów Fraatesa V na małej wysepce na Eufracie (wiosną 2 n.e.) a następnie zaatakował Armenię. Niestety odniósł poważne rany podczas oblężenia Artagiry (9 września 2 n.e.).
Zmarł w Licji w drodze powrotnej do Rzymu dnia 21 lutego 4 roku n.e. Dnia lata wcześniej zmarł brat Gajusza – Lucjusz. Śmierć obu wnuków Oktawiana zmusiła go do adopcji swojego pasierba Tyberiusza i wyboru na sukcesora. Ponadto adoptowany został trzeci syn Agrypy – Postumus Agrypa. Tacyt podejrzewał, że w śmierci Gajusza i Lucjusza udział miała sama Liwia. Gajusz został pochowany w Mauzoleum Augusta.