Né en 1963 à Saint-Étienne, Gilles Granouillet fonde en 1989 la compagnie Travelling théâtre pour laquelle il met en scène Jacques le Fataliste d’après Diderot, Fool for love de Sam Shepard, Germinal d’après Emile Zola qu'il adapte pour la scène, Le temps des muets de Gilles Segal, Le voyage du couronnement de Michel-Marc Bouchard…
Très vite, il se tourne vers l’écriture théâtrale. Après Le poids des arbres en 1992, il écrit et met en scène Les anges de Massilia en 1995, éditée la même année. Puis viennent, avec le soutien de plusieurs bourses nationales pour l’écriture dramatique, Vodou puis Chroniques des oubliés du Tour, qu’il monte en 1998.
L’année 2000 voit la création de Vodou au Théâtre des Ateliers dans une mise en scène de Gilles Chavassieux et de Nuit d’automne à Paris, commande de Guy Rétoré qui le portera à la scène au Théâtre de l’Est Parisien.
En 2001, sa courte pièce Maman ! est mise en scène par Anne-Laure Liégeois dans le cadre du spectacle Embouteillage, ainsi que Combat mise en scène par Jean-Marc Boug au CDN de Montpellier. En juillet de la même année, il crée pour la première fois en France Le voyage du couronnement de Michel-Marc Bouchard, avec sa compagnie Travelling Théâtre.
En 2003, la Comédie de Saint-Étienne crée L’incroyable voyage, pièce écrite lors d’un séjour en Turquie à l’invitation de l’AFAA, dans une mise en scène de Philippe Adrien et pour laquelle il a reçu le prix de la fondation Lucien Barrière. La même année, Carole Thibaut met en scène Six hommes grimpent sur la colline, pièce reprise l'année suivante dans un mise en scène de Jean-Marc Bourg. Son dernier texte Ralf et Panini est créé en janvier 2005 par André Tardy.

Auteur associé à la Comédie de Saint-Étienne depuis 1999, il y mène un travail autour de l’écriture contemporaine. Plusieurs de ses pièces ont été mises en ondes à France Culture, sous forme de dramatiques radiophoniques.