André Gide a fait la connaissance de Gaston Gallimard en 1906. Le jeune homme, dont le père est propriétaire du Théâtre des Variétés et collectionneur de peintures, de gravures et de livres rares, est un élégant représentant de la bohème bourgeoise de la rive droite. Né le 18 janvier 1881, familier des milieux artistes, il n’a encore rien sacrifié de son dilettantisme lorsque Jean Schlumberger lui propose, en octobre 1910, de prendre la gérance du comptoir d’édition. Gaston a du goût, des relations et, semble-t-il, quelque fortune. C’est un bon parti pour La NRF. Le 31 mai 1911, Gaston Gallimard signe avec André Gide et Jean Schlumberger l’acte qui donne naissance aux Éditions de la NRF.
La proximité entre la revue et la maison d’édition est fructueuse. Le catalogue des Éditions s’enrichit d’auteurs de La NRF (André Gide, Paul Claudel, Saintleger Leger, Léon-Paul Fargue, Jacques Rivière, Valery Larbaud, André Suarès, Jules Romains, Jean-Richard Bloch…) comme d’écrivains venus directement à elles (Pierre Drieu la Rochelle, Roger Martin du Gard…).
Même ralentie par les contraintes et circonstances de guerre, l’activité des Éditions se prolonge durant le conflit, sous la vigilance de Gaston Gallimard : c’est ainsi que paraît en 1917 La Jeune Parque, marquant le grand retour de Paul Valéry à la poésie ; publié en juin 1919 par les Éditions de la NRF, À l’ombre des jeunes filles en fleurs de Marcel Proust (qui s’était vu refuser par André Gide et Jean Schlumberger la publication du premier volume de À la recherche du Temps perdu…) reçoit le prix Goncourt 1919.
En juin 1919, Gaston Gallimard crée la Librairie Gallimard avec son frère Raymond et son ami Emmanuel, dit Maney, Couvreux, tout en imposant Jacques Rivière à la direction de la revue.

Gaston Gallimard s’entoure de collaborateurs qu’il réunit chaque semaine au sein d’un comité de lecture. Les cadres intellectuels de la revue (Jean Paulhan, Benjamin Crémieux, Ramon Fernandez, Bernard Groethuysen) sont bientôt rejoints par Brice Parain, André Malraux, Marcel Arland, Raymond Queneau. Gallimard apporte dès lors une contribution décisive au renouvellement du roman, associant au catalogue des aînés les œuvres singulières de Paul Morand, Jules Supervielle, Jean Cocteau, Albert Cohen, Marcel Aymé, Joseph Kessel, Antoine de Saint-Exupéry, Jean Giono, André Malraux, Georges Simenon, Raymond Queneau ou Jean-Paul Sartre.
André Malraux, lecteur, éditeur et directeur artistique de la Maison dans les années 1930, sera notamment l’un des promoteurs de la jeune littérature américaine (Ernest Hemingway, John Dos Passos, Erskine Caldwell, William Faulkner et John Steinbeck) qu’accueillent alors les Éditions, aux côtés des œuvres de Luigi Pirandello, Italo Svevo, Franz Kafka, Alfred Döblin, Vladimir Nabokov, Jorge Amado et, en léger différé, James Joyce.
La période est également marquée par la publication des grands textes de Sigmund Freud et d’Alain, l’ouverture à la philosophie (Kierkegaard, Hegel, Heidegger), aux sciences de l’homme (Michel Leiris, Georges Dumézil) et, dans un contexte de plus en plus politisé, par la parution des grands essais de Julien Benda, André Gide, Jean Giono et Georges Bernanos.
Sur les conseils d’André Gide, la Maison accueille en 1933 la prestigieuse « Bibliothèque de la Pléiade ». Fondée deux ans auparavant par l’éditeur Jacques Schiffrin au sein de ses propres Éditions, qui en conserve la direction à la NRF tout en prenant par ailleurs la responsabilité des publications pour la jeunesse, la collection rassemble de maniables et élégants ouvrages d’œuvres complètes ou anthologiques, reliés cuir et imprimés sur papier Bible. Vouée d’abord aux classiques, elle s’ouvrira aux contemporains et donnera davantage de place à l’appareil critique après-guerre.
Les Éditions trouvent leur équilibre économique au début des années 1930 en confiant leur diffusion aux Messageries Hachette et en s’engageant dans la presse populaire et politique avec les hebdomadaires Détective, Voilà et Marianne. L’édition et la presse populaires permettent ainsi à Gaston Gallimard de financer la création, en attendant de recueillir les fruits de sa politique d’auteurs.
De Macao et Cosmage en 1919 au Petit Prince en 1946, en passant par Les Contes du chat perché, la NRF tient une place singulière dans l’édition pour la jeunesse depuis les années 1930 grâce à Brice et Nathalie Parain et Jacques Schiffrin, qui posent à partir de 1934 les fondations d’un département jeunesse, dans la lignée de l’école russe du livre pour enfants.

Les Allemands exigent de lui des garanties particulières au vu de la « toxicité » de son catalogue de l’entre-deux-guerres et du caractère prétendument « enjuivé » de son capital et ses équipes. La maison Gallimard est suspecte aux yeux de l’Occupant.
Le siège de la NRF est mis sous scellés le 9 novembre ; le 23, un accord est trouvé : Gaston garde la maîtrise de son entreprise en acceptant que soit confiée à l’écrivain collaborationniste Pierre Drieu la Rochelle la direction d’une NRF exclusivement littéraire. Mais la revue, privée peu à peu de ses auteurs « historiques », cessera de paraître en juin 1943... Dans le même temps, la résistance intellectuelle s’est organisée autour de Jean Paulhan au sein même des Éditions.
Cette période complexe est marquée par la révélation des œuvres d’Albert Camus, de Maurice Blanchot et, malgré la censure, par la publication de textes importants de Paul Eluard, Louis Aragon, Jean-Paul Sartre, Raymond Queneau, Antoine de Saint-Exupéry, Ernst Jünger. À la Libération, la revue est interdite par le comité d’épuration, alors que le dossier des Éditions est classé. Jean-Paul Sartre crée Les Temps modernes, puis Jean Paulhan, Les Cahiers de la Pléiade.

Chez Gallimard, un « directeur de collection est à lui tout seul une petite maison d’édition ». Avec Raymond Queneau, Albert Camus, Jean Paulhan, André Malraux, Roger Caillois, Jacques Lemarchand, Michel Leiris, Etiemble, Marcel Duhamel, Michel Mohrt, Roger Nimier, Pierre Lazareff, Georges Lambrichs, la vie éditoriale s’épanouit, tant en littérature française – avec Adamov, Char, Des Forêts, Duras, Gary, Genet, Ionesco, Jaccottet, Prévert, puis Yourcenar, Le Clézio, Tournier ou Modiano… – qu’étrangère, avec Borges, Cortázar, Miller, Styron, Roth, Pasternak, Kerouac, Mishima, Bernhard, Handke ou Kundera…
Les essais ne sont pas en reste, avec notamment Raymond Aron, Jean-Paul Sartre, Maurice Merleau-Ponty et Simone de Beauvoir, qui publie Le Deuxième Sexe en 1949. François Erval, Jean-Bertrand Pontalis et Pierre Nora donnent, au travers de leurs nouvelles collections, une nouvelle mesure et une audience amplifiée au département de sciences humaines, marqué par la publication en 1966 des Mots et les choses de Michel Foucault et l’essor de la nouvelle histoire (Georges Duby, Emmanuel Le Roy Ladurie, Jacques Le Goff...).
Depuis la fin des années 1930, les frères Gallimard ont installé leurs fils et neveux au sein de la Maison. Mais une sévère crise de succession éclate à la fin des années 1950, tandis que l’entreprise est déjà largement menée par Claude, fils unique de Gaston. La mort accidentelle, en 1960, de Michel Gallimard, fils de Raymond, et d’Albert Camus met un terme tragique à cette querelle. Durant les années 1950, Claude Gallimard posera les fondations d’un groupe éditorial, avec le rachat des Éditions Denoël, du Mercure de France et de la Table Ronde. Cette évolution, simultanée à celle du groupe Hachette, distributeur et diffuseur de Gallimard depuis 1932, tend les relations entre les deux partenaires historiques. La rupture intervient en 1970, Gallimard prenant son autonomie commerciale.