Gigi Perreau wurde am 6. Februar 1941 in Los Angeles geboren. Bereits im Alter von nur zwei Jahren spielte sie in ihrem ersten Film Madame Curie mit. Es folgten kleine, nicht im Abspann genannte Rollen in mehreren Filmen wie Das Leben der Mrs. Skeffington. Perreaus erste größere Rolle wurde die der Julie in der Filmbiografie Clara Schumanns große Liebe. Ihre erste Hauptrolle erhielt sie 1950 als Mordzeuge in dem ThrillerShadow on the Wall. Im Alter von zehn Jahren wurden Perreau als jüngste Person überhaupt die goldenen Schlüssel der Stadt Pittsburgh vom damaligen Bürgermeister David Leo Lawrence überreicht.
In den 1950er-Jahren ließ Perreaus Ruhm mit zunehmendem Alter immer weiter nach, weshalb die frühere Kinderdarstellerin ins Fernsehen wechselte und nur noch gelegentlich in Filmen mitspielte. So hatte sie zum Beispiel eine wiederkehrende Rolle in der SitcomThe Betty Hutton Show, in der sie gemeinsam mit ihrem ebenfalls als Schauspieler tätigen Bruder Peter Miles auftrat. Des Weiteren war sie als Gaststar in mehreren Dutzend weiterer Serien zu sehen.
Perreau ist bis heute aktiv. So betätigte sie sich in den letzten Jahren unter anderem als Synchronsprecherin in den Filmen Fly Me to the Moon 3D und Sammys Abenteuer – Die Suche nach der geheimen Passage. Ihren bislang letzten Filmauftritt hatte Perreau 2017 als Synchronsprecherin der Grandma Swift im Animationsfilm Crash: The Animated Movie. Dieselbe Rolle spricht sie seit 2016 in der Fernsehserie Crash: The Animated Series.
Anlässlich der Hochzeit von Prinz Harry und Meghan Markle im Mai 2018 war Gigi Perreau als Interviewpartnerin in einem Fernsehspecial des Fernsehsenders ITV zu sehen und grüßte das Paar während dessen Kutschfahrt nach Windsor Castle. Meghan Markle nahm zu Beginn ihrer Karriere an der Immaculate Heart High School in Los Angeles Schauspielunterricht bei Perreau.[1]
Gigi Perreau war zweimal verheiratet. Von 1960 bis 1967 mit dem Geschäftsmann Emil Frank Gallo, dann von 1970 bis 2000 mit Produktionsmanager Gene Harve deRuelle. Mit beiden Ehepartnern hatte Perreau je zwei Kinder, beide Ehen wurden geschieden.