Originaire de Mareau-aux-Prés (Loiret), Gildas Harnois fait ses premiers pas au sein de l’école de musique de Cléry-Saint-André puis reçoit une formation de flûtiste et organiste dans les conservatoires d’Orléans et Boulogne-Billancourt. Il est récompensé au CNSMD de Paris dans les classes d’analyse et direction d’orchestre et y reçoit le Diplôme de Formation Supérieure. Dans le cadre du programme Erasmus proposé par la Communauté Européenne, il est étudiant à la Hochschule de Vienne de mars à juin 2003 et remporte cette même année le concours de Jeune chef d’orchestre organisé par l’Orchestre de Chambre de Zürich. Nommé chef assistant de Jesùs Lòpez-Cobos puis de Jean-Claude Casadesus à l’Orchestre Français des Jeunes (2004 et 2005), il travaille également aux côtés d’Alain Altinoglu, Lawrence Foster et Ton Koopman. Il a dirigé l’Orchestre symphonique de Lituanie, l’Orchestre de Chambre d’Auvergne, l’Orchestre de Chambre de Zürich, l’Orchestre du Festival d’automne de Düsseldorf, un ensemble de l’Orchestre National de Lyon, l’Orchestre d’Harmonie de la Région Centre, l’Orchestre des Lauréats des CNSM, l'Orchestre Symphonique d’Orléans, l’Orchestre de la Garde Républicaine, le Chœur de l’Armée française…
Il crée en 1998 l'Orchestre du Chapitre, orchestre de chambre orléanais aux programmes éclectiques et est à l’initiative d’un festival thématique de musiques sacrées à la Basilique royale de Cléry-Saint-André (Loiret) qui fédère près de 120 choristes amateurs chaque année et connaîtra en 2026 sa 11e édition.
Nommé en 2014 Chef de la Musique des gardiens de la paix, il enregistre quatre albums : Horizons Concertants (2015), Les Maîtres sorciers (2019), Odyssey (2025), œuvres d’Anthony Girard (2026), et dirige cette formation à la réputation d’excellence, dans les grandes salles parisiennes, en France et à l’étranger.
Lauréat du Concours National des Jeunes Organistes à Saint-Germain des fossés en 2000, il est organiste titulaire de la cathédrale Sainte-Croix d’Orléans depuis 1997 et se produit comme concertiste dans diverses formations (Festivals de Roquevaire, Agde, Orléans, Tours, Blois…). Il est nommé à la direction artistique du festival international « Au son des orgues » à la cathédrale d'Orléans en 2022.
Titulaire du Certificat d’Aptitude aux fonctions de professeur, il est appelé régulièrement à diriger des orchestres d’étudiants en voie de professionnalisation et effectue régulièrement des formations à la direction d’orchestre.
Engagé dans le milieu associatif, membre actif de l’Association Française pour l’Essor des Ensembles à Vents, il a pris la succession de Philippe Ferro à la tête de l’Orchestre d’Harmonie de la Région Centre en octobre 2024 et remporte avec cette formation le titre de champion du monde des orchestres d’harmonie lors du World Music Contest à Kerkrade (Pays-bas) en août 2026.
Il s’investit ponctuellement pour le projet de Venite Cantemus qui réunit près de 600 chanteurs au profit de la recherche sur les troubles psychiques et dirige les éditions 2017, 2019, 2021 et 2026 du Messie de Haendel à l’Opéra-Comique, au Théâtre du Châtelet ainsi qu’au Théâtre des Champs-Élysées à Paris
Il est promu chevalier de l'ordre des Arts et des Lettres en 2024.