Гае (Гаэтана) Ауленти родилась в 1927 году в Палаццоло-делло-Стелла в Фриули, детство прошло в Бьелле в Пьемонте. Первоначально она училась изобразительному искусству, затем поступила на архитектурный факультет Миланского политехнического института и получила диплом в 1953 году. Среди однокурсниц были Анна Кастелли Ферриери и Чини Боэри.
С 1955 по 1965 год Ауленти входила в редакцию журнала «Казабелла-Континуита» под руководством Эрнесто Натана Роджерса, которого называли её духовным наставником. Как архитектор она работала в русле неолиберти — течения, считавшего, что традиция и современность продолжают друг друга. Первым заметным предметом стало кресло «Сгарсул» (1962), а в 1960-е появились лампы «Пипистрелло» и «Джова», коллекция Locus Solus и шоурумы Olivetti в Париже и Буэнос-Айресе. Для Fiat она сделала салоны в Турине, Цюрихе и Брюсселе: машины стояли на наклонных площадках перед зеркальными стенами. С семьёй Аньелли её связывала дружба на всю жизнь, для Джанни Аньелли она перестроила квартиру в Милане (1970).
С конца 1970-х Ауленти работала в театре вместе с режиссёром Лукой Ронкони — вместе они поставили около шестнадцати спектаклей, включая «Путешествие в Реймс» Россини. В 1980-е пришли крупнейшие заказы: превращение вокзала Орсе в музей (открыт в 1986 году), этаж Музея современного искусства в Центре Помпиду, венецианский Палаццо Грасси, Национальный музей искусства Каталонии в Барселоне. Музей Орсе вызывал споры: Чарльз Дженкс назвал его постмодернистским, а Пол Голдбергер в «Нью-Йорк таймс» критиковал решение как искусственное.
С 1979 года она была арт-директором Fontana Arte, в 1991 году получила Императорскую премию Японии (Praemium Imperiale) в области архитектуры. В 2005 году основала бюро Gae Aulenti Architetti Associati вместе с Марко Буффони, Франческой Фенароли и Витторией Массой. Ауленти умерла в Милане 31 октября 2012 года; площадь Гае Ауленти у башни UniCredit в Милане была открыта в декабре того же года и названа в её честь.