Né en 1941, il grandit à Kyoto. Son père est le président d'un groupe pharmaceutique. Après ses études, et un diplôme en électronique, il entre chez Nintendo, au service de maintenance des machines qui fabriquent en chaîne les cartes à jouer Hanafuda, qui ont fait la fortune de l'entreprise (voir l'histoire de Nintendo). Mais rapidement, il se découvre des talents de créateur de jouets, que ses patrons auront l'intelligence d'encourager.

En 1965 le président de Nintendo, Hiroshi Yamauchi, lui demande de concevoir de nouveaux produits en vue des fêtes de Noël. Gunpei imagine alors l'Ultra Hand, un bras à rallonge comparable aux supports de téléphone qu'on utilise dans les commissariats, au bout duquel se trouve une pince qui permet de manipuler des objets à distance. Ce jouet se vendra à plus d'un million d'exemplaires, au prix de 800 yens l'unité, et Yamauchi nomme Gunpei chef de la division de recherche et développements (R&D1).

C'est le début, pour Nintendo, d'une spécialisation dans le jouet. Viendront ensuite (entre autres) l'Ultra Machine, une machine à jouer au baseball qui lance automatiquement des balles en caoutchouc vers le joueur, le jeu pouvant se jouer en appartement, puis l'Ultra Scope, des lunettes capables de regarder dans tous les sens sans tourner la tête grâce à un système de miroirs. De ces deux derniers jouets, seul L'Ultra Machine se vend vraiment bien.

L'année suivante, Yokoi crée le Love Tester (1967), son premier jouet électronique. Deux amoureux potentiels se tiennent par la main et posent leur autre main sur les électrodes sphériques du Love Tester, un petit appareil qui chiffre l'affinité entre les deux personnes. En réalité, la machine réagit à l'électricité statique, mais les enfants y croient, les adolescents (plutôt coincés à l'époque) aussi et le jouet obtient un joli succès. Gunpei Yokoi commence à avoir une grosse cote chez Nintendo, et se définit lui-même comme "un créateur d'images pour enfants qui ressent le mouvement du monde et le reproduit par des images abstraites". En clair, il ne désire pas seulement faire le bonheur des enfants, mais changer leur vie. Grâce à ses inventions, Nintendo fait, au début des années 70, de bien meilleurs bénéfices qu'auparavant, entre en bourse et abandonne progressivement les cartes à jouer.

En 1971, Gunpei Yokoi s'associe avec Masayuki Uemura, futur superviseur du développement de la console Famicom/NES alors employé chez Sharp, et tous deux commencent à développer les Kousenjuu, aussi connus sous le nom de Nintendo Beam Gun Games, des jouets basés sur l'utilisation d'une arme optique et de cibles qui émettent un signal sonore lorsqu'elles sont "atteintes". Ils utilisent des cellules photoélectriques fabriquées par Sharp, et conçoivent un petit pistolet, bon marché, susceptible d'être commercialisé. Les Nintendo Beam Gun Games se vendent à 1 millions d'exemplaires, entre 4000 et 10000 yens pièce. Encouragés par ce succès, ils créeront des modèles toujours plus sophistiqués jusqu'en 1976, trop même pour les derniers, conçus pour placer les cibles jusqu'à 30m et vendus 20.000 yens, le public déclarant cette fois forfait.

Au début des années 80, après d'autre succès, Hiroshi Yamauchi décide que Nintendo doit se reconvertir des jouets vers les jeux vidéo, et charge de nouveau Gunpei Yokoi de concevoir un produit porteur. Yokoi pense alors à une ligne de jeux électroniques à affichage LCD, peu coûteux et très variés. Ce sont les Game&Watch, ainsi baptisés car à l'époque les écrans LCD évoquent dans l'esprit des gens les montres à quartz. Ces jeux sont basés sur l'utilisation de figures LCD simulant des animations, et proposent de petits jeux d'action simples mais efficaces, ainsi que toutes les fonctions d'une montre à quartz : heure, alarme, chrono... etc. Les Game&Watch sont petits, légers, et grâce à l'utilisation de piles "boutons" leur autonomie est comme infinie, le joueur s'étant lassé du jeu bien avant que celles-ci n'aient besoin d'être remplacées, pour acheter un autre modèle. Les Game&Watch ont une ergonomie basée sur des boutons directionnels qui feront par la suite école, et aboutiront aux gamepads utilisés sur toutes les consoles.

Des millions de Game&Watch se vendent dans le monde entier, aussi bien à des adultes à qui ils étaient plutot destinés au départ (Yokoi avait en tête les longs trajets quotidiens des salary-men et désirait les égayer un peu en proposant un jeu électronique "classieux" qu'ils n'auraient pas peur de déballer dans le métro), qu'aux enfants qui les adorent et les collectionnent. Le concept du Game&Watch est trop complexe pour être breveté, et des milliers de clones apparaissent, fabriqués par d'autres marques, mais ceux de Nintendo restent les mieux finis et les plus intéressants. Le meilleur d'entre eux est certainement l'adaptation de Donkey Kong, qui utilise deux écrans LCD, et restitue presque parfaitement le gameplay de la version arcade. Au total, ce sont près de 50 millions de Game&Watch qui seront vendus (voir pour plus d'infos le dossier sur les jeux électroniques).

En 1981, Yokoi encadre les travaux d'un jeune artiste embauché par Nintendo sans compétences techniques réelles, mais dont le talent et l'énergie créative semblent exceptionnels : Shigeru Miyamoto. Donkey Kong, le titre phare qui résulte de cette association et marque l'incursion définitive de Nintendo dans le monde des jeux vidéo, n'est pas l'œuvre de Yokoi, mais de Miyamoto, qui a imaginé le concept et les personnages. Cela dit, Yokoi a tout de même participé à la conception de la machine d'arcade originale (de même que la société Ikegami Tsushinki, qui s'est chargée de la partie logicielle), et fourni des idées de gameplay déterminantes pour une de ses suites, Mario Bros, qui sera le premier à faire du "Jumpman" dirigé par le joueur dans Donkey Kong un héros à part entière. La suite est bien connue (voir le dossier Mario), et Miyamoto ne manque jamais une occasion de dire combien la présence de Yokoi l'a aidé.

Plus tard, Yokoi participe au développement de Metroid sur NES, où il occupe le poste de producteur. Non seulement le jeu est un triomphe commercial, mais la manière dont il enrichit le concept du jeu de plate-forme en le combinant à des phases d'exploration sera reprise dans d'innombrables jeux, inspirant même un changement de cap dans la série Castlevania. Tout comme les créations de Miyamoto, Metroid est un jeu assez révolutionnaire pour que son principe s'adapte parfaitement au passage à la 3D, comme le prouve l'excellent Metroid Prime sur Game Cube.

En 1989, alors que la NES a relancé durablement la production mondiale de consoles de jeux et imposé Nintendo comme le leader du marché, Gunpei Yokoi se lance dans la conception d'une console portable inspirée des Game&Watch, mais utilisant des cartouches et procurant des sensations de jeu égales à ce qu'offre la NES. Ce sera la Game Boy, le coup de génie majeur de la carrière de Yokoi, et la console portable la plus vendue de l'histoire avec 120 millions d'unités sans compter la Game Boy Advance.

Les raisons du succès de la Game Boy et de sa victoire sur toutes ses concurrentes (Lynx, Game Gear, PC Engine GT, Neo Geo Pocket...) pourtant souvent plus puissantes et disposant d'un affichage couleur, tiennent en trois mots : ludothèque, prix et autonomie. Malgré son écran LCD monochrome non éclairé (pour économiser les piles), petit, peu lisible et sur lequel les sprites en mouvement deviennent flous, malgré son son strident, et l'impossibilité de sauvegarder ses scores dans la plupart des jeux, la Game Boy est très peu chère, ne coûte presque rien à l'usage (4 piles R6 tiennent une trentaire d'heures !), et possède un parc de jeux impressionnant, souvent excellents (l'affichage réduit oblige les concepteurs à simplifier au maximum les adaptations Game Boy des jeux, ce qui s'avère souvent payant pour la jouabilité et le fun). On peut l'emporter partout, ce qui lui assure un certain succès auprès des adultes, tandis que les enfants la reçoivent souvent en cadeau en raison de son prix peu élevé.

Le 15 Août 1996, peu de temps après la lancement de la Game Boy Pocket, version de taille réduite à affichage amélioré, Yokoi donne sa démission. La Virtual Boy, sa nouvelle console portable inspirée des recherches en matière de casque virtuel, est un flop (500.000 exemplaires vendus seulement, lancement européen abandonné) et il ne s'en est pas remis (voir l'article sur la Virtual Boy). Désireux de travailler dans une ambiance de recherche créative plutôt que de rentabilité à tout prix, il décide de fonder sa propre compagnie, Koto Laboratory, dont les produits, des jeux LCD principalement, seront vendus à Nintendo (Koto développera également la Wonderswan, console portable de Bandaï).

Le 4 Octobre 1997, Gunpei Yokoi, âgé de 56 ans, meurt dans un accident de la route tragique et stupide. Venant d'avoir un accrochage bénin, il est fauché par un véhicule alors qu'il sort de sa voiture pour inspecter son pare-choc. Son héritage est énorme : depuis les années 70, nombre de succès de Nintendo se fondent plus ou moins directement sur ses travaux, perpétuant chez les fans de la compagnie un goût particulier pour les choses simples et profondément ludiques. Cela va des célèbres Wild Gunman et Duck Hunt, machines d'arcade à succès devenues des hits sur NES inspirées de ses Beam Gun Games, au jeu Donkey Konga sur Game Cube, qui combine jeu vidéo et utilisation d'un jouet, de petits congas électroniques qui ressemblent comme deux gouttes d'eau à l'Erekonga, un jouet inventé par Yokoi en 1970.

Mais au délà de simples chiffres de ventes et brevets juteux, c'est ce qui animait Gunpei Yokoi qui doit rester dans les mémoires : une volonté indéfectible de procurer un peu de bonheur à son prochain.