Gil Bazo es licenciado en Medicina y Cirugía por la Universidad de Navarra y posteriormente realizó un doctorado en la misma universidad. El oncólogo completó su formación en el extranjero, concretamente en el Memorial Sloan Kettering Center en Nueva York, integrándose en el Cancer Biology and Genetics Program.

En el año 2006 Gil empezó a trabajar en la CUN en el departamento de Oncología, y en 2015 se convirtió en codirector del departamento de Oncología Médica de la CUN y coordinador científico de la Línea Estratégica de Oncología de la Estrategia 2025 de la Universidad de Navarra.

A nivel de investigación, Gil Bazo ha dirigido el laboratorio de Nuevas Dianas Terapéuticas del CIMA (centro de investigación de la Clínica Universidad de Navarra), colaborando en numerosos ensayos clínicos con especial atención en cáncer de pulmón y próstata.