Phạm Gia Khải sinh ngày 30 tháng 4 năm 1936, quê quán ở thành phố Hà Nội.[2]

Năm 1960, Phạm Gia Khải nhập học trường Đại học Y Hà Nội.[3]

Năm 1966, Phạm Gia Khải tốt nghiệp khóa 2 Đại học Y Hà Nội.[3] Ông được giữ lại trường làm việc và học chuyên sâu chuyên ngành tim mạch, là học trò của cố giáo sư Đặng Văn Chung.[3]

Năm 1973, Phạm Gia Khải du học Hungary chuyên ngành mạch máu.[4]

Năm 1984, ông có học vị Tiến sỹ ngành Tim mạch Nội khoa.

Năm 1990, ông được phong học hàm Giáo sư.[5]

Năm 1991, ông là thành viên Hội Tim mạch Pháp.

Ông còn là Thành viên Hội Tim mạch Hoa Kì - FACC (2005), Hội Tim mạch Âu châu - FESC (2009), Hiệp hội Tim mạch Đông Nam Á (2007), và Chủ tịch Hiệp hội Tim mạch Đông Nam Á (2008-2010).[6]

Ông từng là Trưởng Bộ môn Tim mạch, Đại học Y Hà Nội.[5]

Ông có 48 năm giảng dạy trong ngành y.[7][8]

Từ năm 1995 đến năm 2007, Phạm Gia Khải giữ chức vụ Viện trưởng Viện Tim mạch Việt Nam.[3][9]

Từ năm 2004, ông là Chủ tịch Hội Tim mạch Việt Nam.[5][10]

Ông từng là Giám đốc Viện tim Hà Nội.[10]

Năm 2007, ông nghỉ hưu.[3]

Sau khi về hưu ông là Chủ tịch hội đồng chuyên môn của ban Bảo vệ và Chăm sóc Sức khỏe Cán bộ Trung ương.[5]

Ông là Chủ tịch Hội đồng Bảo vệ và Chăm sóc sức khỏe Trung ương phía Bắc, Phó trưởng Ban Bảo vệ và Chăm sóc sức khỏe cán bộ Trung ương từ 1 tháng 12 năm 2003 tới ngày 1 tháng 1 năm 2016.[1]