Gabriele Voss wurde 1948 in Hagen geboren. Sie studierte unter anderem Germanistik und Soziologie in Heidelberg, München und Hamburg und promovierte über Wahrnehmungstheorie und Ästhetik. 1968 lernte sie Christoph Hübner kennen, der für sie zum Arbeits- und Lebenspartner wurde. Bei gemeinsamen Filmen übernahm Voss meistens die Aufgabenbereiche Schnitt und Montage, während Hübner sich um Kamera und Produktion kümmerte.

Bereits die Hochschulfilme der beiden liefen auf verschiedenen Filmfestivals, so zum Beispiel "Drei Ansichten einer Stadt" auf der Filmschau in Hamburg oder "Huckinger März" auf dem IFF in Mannheim. In "Huckinger März" rekapitulierten Voss und Hübner in Zusammenarbeit mit den Beteiligten einen Streik in einem Stahlwerk in Duisburg. Hier kamen die beiden filmisch zum ersten Mal in Kontakt mit dem Ruhrgebiet, einem Angelpunkt ihres weiteren Schaffens.  

1978 zogen Voss und Hübner ins Ruhrgebiet und gründeten dort das RuhrFilmZentrum mit, zwei Jahre später auch das Filmbüro NW; Ziel beider Institutionen war die Förderung der Filmszene in Nordrhein-Westfalen. Für den Dokumentarfilm "Lebensgeschichte des Bergarbeiters Alfons S.", ein biografisches Interview in acht Teilen, erhielten Voss und Hübner 1980 den Adolf-Grimme-Preis. Mit "Prosper-Ebel – Chronik einer Zeche und ihrer Siedlung" unternahmen sie in einem für sie typischen Langzeitprojekt den Versuch einer individuellen und facettenreichen Dokumenation einer Zeche im Ruhrpott. 1980 erschien "Frauen-Leben" von Voss gemeinsam mit Christa Donner, eine der wenigen Produktionen ohne Hübner, in der die beiden Regisseurinnen die Arbeit einer Frauenberatungsstelle in Köln darstellten.

In "Vincent van Gogh – Der Weg nach Courrières" widmeten sich Voss und Hübner 1989 nach längerer Zeit wieder einem Thema außerhalb des NRW-Kontextes. Der Film erzählt anhand von Briefen des Malers an seinen Bruder die unbekannten Anfänge van Goghs. "Anna Zeit Land" (1994) erzählt die Geschichte zweier Frauen in Deutschland über vier Jahre hinweg und verwendet dabei fiktionale wie dokumentarische Elemente. 1998 erschien "Das Alte und das Neue", in dem Voss und Hübner in die Bergarbeitersiedlung Bottrop/Ebel zurückkehren und die Veränderungen der vergangenen 20 Jahre nachzeichnen.

1994 bis 2000 entwickelten Voss und Hübner für 3Sat, WDR und ZDF das Projekt "Dokumentarisch arbeiten", in dessen 13 Folgen Hübner sich u.a. mit Regisseuren wie Johan van der Keuken, Volker Koepp und Klaus Wildenhahn über das Spezifische des Dokumentarischen austauscht. Mit "Die Champions" (2003) eröffneten Voss und Hübner eine dokumentarische Trilogie über drei Nachwuchs-Fußballspieler der Borussia Dortmund. Die beiden folgenden Teile "HalbZeit – Vom Traum zum Leben" (2010) und "Nachspiel" (2019) verfolgten den weiteren Werdegang dieser Spieler, insgesamt wurden sie über 20 Jahre begleitet.

Nach dem Portrait "Thomas Harlan / Wandersplitter" (2006) über den Filmemacher Thomas Harlan und seine Auseinandersetzung mit seinem Vater Veit Harlan entstand ebenfalls 2006 "Schnitte in Raum und Zeit", in dem Voss und andere bekannte Cutter wie Bettina Böhler oder Mathilde Bonnefoy ihre Methoden der Film-Montage reflektieren. Zwischen 2006 und 2010 filmten Voss und Hübner die "Emscher-Skizzen", in denen sie die Renaturierung der Emscher im Ruhrgebiet begleiteten. Gemeinsam mit sechs bhutanischen Mönchen machten sie in "Mandala" (2012) deren geheimnisvolle und flüchtige Sandmandalas für ein breiteres Publikum sichtbar. Ein Jahr später erschien "Transmitting" (2013) über drei Musiker auf einer musikalischen Reise nach Marokko. In "Nachlass" (2017) unterhielten Voss und Hübner sich mit Nachkommen von Holocaust-Überlebenden sowie hochrangigen NS-Tätern über Erinnerungskultur in Deutschland. 

Neben ihrer Filmtätigkeit hatte Voss immer wieder Dozenturen und Lehraufträge an verschiedenen Universitäten und Filmhochschulen und veröffentlichte zahlreiche wissenschaftliche Texte zum Filmschnitt und zum Dokumentarischen Filmen.  

Voss lebt in Witten/Nordrhein-Westfalen.