Il debutto con i Berliner Philharmoniker di Gianluigi Gelmetti (allievo di Sergiu Celibidache, Franco Ferrara e Hans Swarowsky) ha dato l'avvio ad una carriera internazionale che oggi lo vede presente nei più importanti festival e ospite delle maggiori orchestre europee, americane, giapponesi e australiane. Per 10 anni è stato Direttore Principale dell'Orchestra Sinfonica della Radio di Stoccarda; dal 2000 è Direttore Musicale del Teatro dell'Opera di Roma e dal 2004 Direttore Principale e Artistico della Sydney Symphony Orchestra. Profondamente interessato al repertorio lirico italiano e francese dei secoli XIX e XX, spesso riprende o dirige per la prima volta opere raramente eseguite. In Italia ha affrontato molte opere di Rossini per il Rossini Opera Festival e nel 1999 ha vinto il Premio Rossini d'Oro per Guglielmo Tell. Collabora regolarmente anche con l'Opera di Montecarlo e con il Covent Garden. Nel 2006, oltre ad avere diretto le fortunate edizioni di Tristano e Isotta (Wagner) e di Wozzeck (Berg), ha partecipato con grande successo alla tournée in Giappone del Teatro dell'Opera di Roma presentando la Tosca di Puccini. Nel 1997 ha vinto il premio della critica di Tokyo per la migliore esecuzione dell'anno della Nona Sinfonia di Beethoven. Le incisioni effettuate per EMI, Sony, Ricordi, Fonit, Teldec e Agorà sono testimoni dell'estensione e della complessità del suo repertorio: comprendono opere liriche di Rossini, Puccini e Mozart, la musica per orchestra di Ravel, le Sinfonie di Mozart e opere di Stravinsky, Berg, Webern, Varèse e Rota. Recentemente sono state pubblicate le incisioni della Sinfonia n. 6 di Bruckner e dello Stabat Mater di Rossini. Gianluigi Gelmetti è anche compositore; tra i suoi lavori: In Paradisum Deducant Te Angeli (in occasione del decimo anniversario della morte di Franco Ferrara), Algos, Prasanta Atma (in memoria di Sergiu Celibidache) e Cantata della vita. È Docente di Direzione d'Orchestra presso l'Accademia Musicale Chigiana di Siena (dal 1997) e Accademico dell'Accademia Nazionale di Santa Cecilia. È stato insignito dell'onorificenza di "Chevalier de l'Ordre des Arts et Lettres" in Francia e nominato Cavaliere di Gran Croce dal Presidente Ciampi in Italia.
