Der 1939 im ligurischen Küstenort La Spezia geborene Gaetano Pesce studierte von 1958 bis 1963 Architektur am Istituto Universitario di Architettura in Venedig, wo unter anderen Carlo Scarpa zu seinen Lehrern zählte. Nachdem er zunächst als freier Künstler und als Architekt arbeitete, begab er sich 1969 mit dem Entwurf des aufblasbaren Sessels Up erstmals in die Welt des Möbeldesigns. Dieses innovative Möbelstück erregte auch die Aufmerksamkeit von Cassina. Als das Unternehmen im Jahr 1972 den Ableger Bracciodiferro für experimentelles Design gründete, übertrug es Pesce die Leitung. Dort machte er unter anderem Versuche mit kunstharzgetränkten Textilien. So entstand der Sessel Golgotha Chair, der aus einem Tuch besteht, das mittels Kunstharz zum Sitz versteift wird. Aufbauend auf dieser Idee folgte Ende der 1980er Jahre – wieder für Cassina – die Serie I Feltri; Möbel, deren Rahmenstruktur von kunstharzgetränkten Filzstücken gebildet wird.

Neben seiner Tätigkeit für Bracciodiferro lehrte Gaetano Pesce am Institut d’Árchitecture et d’Etudes Urbaines in Strasbourg und der Domus Academy in Mailand, bevor er 1980 nach New York City zog. Dort entstand die Serie Tramonto a New York, die sich die Skyline der Metropole am Hudson zum Vorbild nimmt. 1994 gründete er das Unternehmen Fish Design mit Sitz in Mailand und New York.

Das architektonische Werk von Gaetano Pesce besteht überwiegend aus konzeptionell anspruchsvollen, jedoch nicht auf eine tatsächliche Umsetzung hin geplanten Entwürfen, die entsprechend auch nicht realisiert wurden. So legte er etwa 1980 – Jahrzehnte nach der Ausschreibung – einen Beitrag zum architekturhistorisch bedeutsamen Wettbewerb für den Chicago Tribune Tower vor. Tatsächlich gebaut wurden hingegen sein Orcanic Building in Osaka, das sich durch eine markante, mit Pflanzen begrünte Fassade auszeichnet, sowie das Bahia House, eine Strandvilla in Brasilien, die in expressiver Weise mit bunten Schindeln verkleidet ist.

Im Jahr 2019 sorgte Gaetano Pesce auf der Mailänder Möbelmesse für Aufsehen. Sein Kunstwerk Maestà Sofferente (Leidende Majestät) eine acht Meter hohe Skulptur eines Sessels, die gleichermaßen an einen Frauenkörper sowie an seinen früheren Sesselentwurf La Mamma erinnert, wurde vor dem Mailänder Dom ausgestellt. Das Objekt, das mittel seiner Farbgebung Assoziationen an nackte Haut weckte, war von zahlreichen Pfeilen durchbohrt und von Darstellungen diverser Raubtierköpfe umringt, womit es sexuelle Gewalt gegen Frauen thematisierte.

Die Mailänder Triennale ehrte Gaetano Pesce im Jahr 2005 mit einer umfangreichen Retrospektive, die anschließend im Vitra Design Museum gezeigt wurde. Seine Arbeiten sind Bestandteil der Sammlungen zahlreicher namhafter Museen, wie etwa des Museum of Modern Art in New York und des Victoria and Albert Museum in London. Gaetano die Pesce starb am Morgen des 4. April 2024 im Alter von 84 Jahren.