Gloria Fajardo gặp Emilio Estefan, người đứng đầu nhóm nhạc ‘Miami Latin Boys khi bà vẫn là một học sinh. Emilio đã mời Gloria vào nhóm nhạc của mình, sau đó mong muốn bà trở thành một thành viên của nhóm và đổi tên nhóm là ‘Miami Sound Machine. Nhóm nhạc này bắt đầu ghi âm và phát hành đĩa nhạc từ năm 1977. Album đầu tiên của nhóm là Live Again Renacer. Sau một vài album được yêu thích khác, nhóm nhạc này đã ký một hợp đồng với Discos CBS International. Album mang tên của chính họ, Miami Sound Machine được phát hành vào năm 1980. Từ đó, nhóm nhạc đã phát hành nhiều hơn album trong một thập niên khiến cho họ được ưa thích ở mức độ quốc tế. Gloria trở nên nổi tiếng với album của nhóm mang tên Let it Loose, album đã biến bà trở thành một trong những người đứng đầu. Album đã trở thành một bestseller không chỉ ở Hoa Kỳ mà còn ở Canada và Úc thúc đẩy tài năng của Gloria như là một ca sĩ dẫn đầu của nhóm.

Sau đó, bà bắt đầu sự nghiệp độc diễn với album đầu tay mang tên Cuts Both Ways vào năm 1989. Album đã trở thành một bestseller, đưa bà đến với sự nổi tiếng trong vài trò một ca sĩ độc diễn. Nhưng sau đó, bà trải qua một tai nạn kinh hoàng, đe dọa cắt ngắn sự nghiệp của bà. Nhưng, bà đã trở lại một cách mạnh mẽ để có thể làm lại từ đầu, gây ngạc nhiên cho các bác sĩ, và biểu diễn sớm sau đó. Album định nghĩa đầu tiên của bà là Into the Light được phát hành vào năm 1991. Album gồm các bài hát có chủ đề về những thử thách trong cuộc sống đã qua để đạt được một cuộc sống đáng mơ ước bây giờ.

Ngoài ra, album tiếng Tây Ban Nha của bà, Mi Tierra, được phát hành vào năm 1993. Bà đã kết hợp các yếu tố của âm nhạc Latin và âm nhạc Cuba trong album này, album trở thành một trong những album nhạc Latin được biết đến nhiều nhất trong năm đó. Trong năm 1994, bà đã phát hành album Hold Me, Thrill Me, Kiss Me, một album bao gồm các phần biểu diễn lại của những bài hát yêu thích nhất của bà từ các nghệ sĩ như Carole King, Blood, Sweat & Tears, Elton John, Neil Sedaka và các nghệ sĩ khác. Bà xuất bản album tiếng Tây Ban Nha thứ hai, Abriendo Puertas, vào năm 1995. Album này bao gồm các bài hát biến thể của các phong cách âm nhạc Mỹ Latin. Trong một nỗ lực để có thể tiếp tục sự nghiệp, bà đã xuất bản một album hấp dẫn, gloria!, vào năm 1998. Album này bao gồm các bài hát chứa các giai điệu khiêu vũ và nhắm vào giới khán giả trẻ. Album bằng tiếng Tây Ban Nha thứ ba của bà, Alma Caribena, được phát hành vào năm 2000, được đi theo bởi album tiếng Anh mang tên Unwrapped vào năm 2003. Những album gần đây nhất của bà là Miss Little Havana (2011) và The Standards (2013).