Звиад Гамсахурдия родился 31 марта 1939 года в Тбилиси семье знаменитого классика грузинской литературы Константина Гамсахурдия и Миранды (Матико) Палавандишвили. Он являлся потомком дворянского по отцу рода Гамсахурдия и княжеского Палавандишвили по линии матери.
В 1954 году Звиад Гамсахурдия вместе с Мерабом Коставой основали подпольную молодёжную организацию «Горгаслиани». В 1958 году Звиад был арестован за распространение антикоммунистической литературы и на шесть месяцев помещён в психиатрическую больницу. В 1961 году Гамсахурдия окончил факультет западноевропейских языков Тбилисского государственного университета. По профессии — филолог.
Член Союза писателей Грузии с начала 70-х годов. В 1965 году Гамсахурдия стал членом церковного совета тбилисского храма Сиони.
С 1974 года поддерживал связи с московскими правозащитниками, благодаря ему в правозащитном бюллетене «Хроника текущих событий» стала регулярно появляться информация о событиях в Грузии. Являлся членом-учредителем созданной в 1974 году в Грузии «Инициативной группы защиты прав человека в Грузии». Автор ряда самиздатских работ, член советской группы Международной Амнистии. В 1975 году он опубликовал в самиздате отчёт о судебных процессах по поводу пыток в следственных тюрьмах Грузии над людьми, попавшими под следствие по экономическим делам.
С января 1976 года — член-учредитель Грузинской Хельсинской Группы. Согласно автобиографии, сотрудники КГБ СССР преследовали Гамсахурдию, подвергая его внезапным обыскам, судебному преследованию, заключениям, пыткам, отравлению, наряду с преследованием Сергея Ковалёва и Владимира Войновича.
7 апреля 1977 года Гамсахурдия был арестован вместе с Мерабом Коставой. Во время одной из демонстраций весной 1978 года были выкрики «Свободу Гамсахурдия!». В том же году Звиад Гамсахурдия выступил с покаянным заявлением, которое было показано по грузинскому телевидению. Покаяние предопределило мягкий приговор — летом 1978 года Гамсахурдия был осуждён на два года (по другим данным — три года) ссылки в Дагестане. Указом Президиума Верховного Совета Грузинской ССР был помилован в июне 1979 года. После возвращения в Тбилиси получил место старшего научного сотрудника в Институте грузинского языка.
Ещё в мае 1975 года Гамсахурдия стал главным редактором литературно-публицистического журнала на грузинском языке «Золотое руно» («Окрос Сацмиси»), затем с 1976 года совместно с Мерабом Коставой выпускает ещё один журнал на грузинском языке — «Вестник Грузии» («Сакартвелос моамбе»).
В 1988—1991 гг. — сопредседатель общества Св. Ильи Праведного (вместе с М. Коставой), лидер блока «Круглый стол — Свободная Грузия».
28 октября 1990 года проходят выборы в Верховный Совет Грузинской ССР, на которых одерживает победу националистический блок Звиада Гамсахурдиа.
14 ноября 1990 года избран Верховным Советом Грузии его председателем.
10 ноября 1989 года Совет народных депутатов Юго-Осетинской автономной области принял решение о преобразовании Юго-Осетинской автономной области в автономную республику в составе Грузинской ССР. Однако 16 ноября Президиум Верховного совета Грузинской ССР признал это решение незаконным и создал «комиссию по изучению вопросов, связанных со статусом Юго-Осетинской АО». 23 ноября Звиад Гамсахурдия организовал мирный «поход на Цхинвали» нескольких тысяч грузинских националистов, которых войска советской армии и несколько сотен жителей Цхинвали с красными флагами и портретами Ленина не пропустили в город. Мероприятие завершилось блокадой города прибывшими и привело к многочисленным жертвам среди населения. По данным осетинской стороны, за три месяца «блокады» было убито несколько десятков осетин и сотни были избиты.. Сообщалось, что Гамсахурдия сказал осетинскому генералу Киму Цаголову: «Я приведу двухсоттысячную армию. Ни одного осетина не будет на земле Самачабло. Я требую, чтобы спустили советские флаги!». Как пишет политолог Сергей Маркедонов, по пути к столице автономной области, на митинге, состоявшемся в селе Эредви в 7 км от Цхинвала, Гамсахурдия заявил:
После неудавшегося марша Гамсахурдиа сказал, что мероприятие было проведено с целью устрашения осетин:
Помимо осетин, существенно ухудшилось положение и других национальных меньшинств. Во время поездки в Кварельский район летом 1990 года Гамсахурдия сделал следующее заявление:
В советское время на азербайджанцев приходилось 50 % населения Дманиси и Болниси. При Гамсахурдии почти все они были насильственно выселены из своих домов, в том числе около 800 семей из Болниси. В конце 1980-х годов большинство азербайджанцев, занимающие высокие позиции в местных структурах управления в крае Квемо-Картли, были уволены со своих постов. В 1989 году произошли грузино-азербайджанские стокновения, связанные с требованиями азербайджанцев Марнеульского, Болнисского и Дманисского районов о создании Борчалинской автономии со столицей в Рустави, которые натолкнулись на сопротивление большинства этнических грузин. В начале 1990-х гг. азербайджанцы эмигрировали из страха перед националистической политикой Гамсахурдия, причём в то же время были сменены названия 32 сёл, рек и гор с азербайджанского на грузинский язык.
В июне 1990 года сторонники Звиада Гамсахурдии осадили аварское село Тиви в Кварельском районе, после чего последовали кратковременные грузино-аварские столкновения, завершившиеся тем, что аварцы покинули аул Тихлисцкаро, а также ушли из селений Тиви, Чантлис-куре и города Лагодехи. Согласно заявлению дагестанского правозащитника Вазифа Мейланова, сделанному им на конференции по правам человека «Вильнюс — Ленинград 1990», первые антиаварские акции в Грузии начались 14 июня 1990 года во время многотысячного митинга в грузинском селе Ахалсопели, на котором Гамсахурдия предложил «выгнать аварцев с грузинских земель».
В 1991 году Звиад Гамсахурдия заявил: «в Грузии, есть осетины, но нет Осетии». В одном из выступлений он сказал: «Осетинский народ — мусор, который надо вымести через Рокский тоннель. Мы пойдем по Осетии и пусть осетины либо покорятся и станут грузинами, либо, если они так любят русских, уходят из Грузии в Россию». Отвечая на вопросы журналистов и телезрителей в прямом эфире «Москва — Тбилиси» 10 ноября 1991 года Гамсахурдия заявил:
"Пусть все знают, что мы боролись и боремся за восстановление религиозных и национальных идеалов наших предков".
31 марта 1991 года в Грузинской ССР состоялся референдум о восстановлении государственной независимости Грузии. Ещё до референдума Гамсахурдия заявлял, что тому, кто проголосует против независимости, будет отказано в гражданстве в независимой Грузии. Явка на референдуме составила более 90 %, при этом 98,93 % из них проголосовали за восстановление государственной независимости Грузии. 9 апреля 1991 года в 12 часов 30 минут Верховный Совет Грузии принял Акт о восстановлении государственной независимости Грузии. Одновременно была учреждена должность Президента Республики Грузия.
14 апреля 1991 года на чрезвычайном заседании первой сессии Верховного Совета первым президентом независимой Грузии был избран Звиад Гамсахурдиа. Первым своим указом он предписал всем органам государственного управления «обеспечить системный характер кампании всеобщего национального и гражданского неповиновения», чтобы при достижении полной независимости Грузии не пострадали экономические интересы республики. 26 мая состоялись всеобщие президентские выборы, победу на которых одержал Звиад Гамсахурдия, набрав 87 % голосов. Известный советский философ Мераб Мамардашвили ещё в 1990 году сказал, что «если мой народ выберет Гамсахурдия, то я буду против своего народа».
Утром 19 августа Гамсахурдия исполнил указ ГКЧП о расформировании всех незаконных военных формирований, упразднив Национальную Гвардию и переподчинив её личный состав республиканскому МВД. После провала ГКЧП, президент заявил, что это решение было принято во благо народа, для защиты от возможных силовых акций со стороны ЗакВО, однако, гвардия удалилась в Рконский лес. 2 сентября в Тбилиси на проспекте Руставели состоялся митинг Национально-демократической партии Грузии (НДП), на котором выдвигались требования от отставки президента и правительства Грузии до самоликвидации и перевыборов Верховного Совета. Находившиеся на месте ОМОН, открыл огонь, в результате чего ранения получили 6 человек. На следующий день командир Национальной гвардии Тенгиз Китовани отказался направлять в столицу батальон в целях усиления обороны президента от демонстрантов, после чего колонна гвардейцев начала возвращаться в Тбилиси из ущелья Ркони, приветствуя демонстрирующих против президента НДП, и местом дислокации избрали Шавнабаду (бывший комсомольский городок им. Дзнеладзе). К 11 сентября требование немедленной отставки Гамсахурдия поддержали лидеры 25 политических партий. 11 ноября президент объявил о национализации имущества вооружённых сил СССР на территории Грузии.
20 декабря 1991 года Гамсахурдия потребовал немедленного разоружения и роспуска Национальной гвардии, угрожая атаковать их базу четырьмя ракетами «земля—земля». Утром 22 декабря части Национальной гвардии под предводительством Тенгиза Китовани подняли в Тбилиси мятеж против Гамсахурдия. Мятежники захватили ряд стратегических объектов в городе и атаковали здание парламента. Агентство ТАСС, освещавшее первые дни вооружённого противостояния, дало следующую оценку происходящему:
Две недели на проспекте Руставели шла настоящая война с использованием артиллерии и танков. 6 января 1992 года Гамсахурдия и его сторонники покинули бункер Дома правительства, а затем и страну.
После того, как Гамсахурдия покинул бункер здания правительства, он попытался получить политическое убежище в Азербайджане. В 9 утра его конвой пересёк границу с соседней республикой. В течение пяти часов он вёл по телефону разговор о предоставлении ему политического убежища, но ему было отказано. После этого Гамсахурдия со своими людьми направились в Армению, где 10 января он официально попросил политическое убежище, что и было предоставлено. В самой Грузии сторонники Гамсахурдия — звиадисты не смирились с его изгнанием, встав в оппозицию новым властям. Сторонники Гамсахурдиа даже захватили в Зугдиди автобус с армянами и предложили обменять их на «насильственно удерживаемого в Армении» президента Грузии. 14 января против свергнутого президента было возбуждено уголовное дело за «разжигание межнациональной розни, хищение государственных средств в особо крупных размерах, злоупотребление служебным положением и уничтожение архитектурно-исторических памятников». Следствие завершилось в мае 1992 года. Ставший и. о. премьер-министра Военного Совета Грузии Тенгиз Сигуа заявил после свержения первого президента страны:
Гамсахурдия принял приглашение руководителя самопровозглашенной Чеченской Республики Джохара Дудаева, который направил в Ереван за семьёй Гамсахурдии свой самолёт. В Грозном Звиада Гамсахурдию приняли с почестями 15 февраля 1992 года и поселили в особняке в центре города.
После возвращения на родину 24 сентября 1993 года Гамсахурдия возглавил в Зугдиди (Западная Грузия) так называемое «Правительство в изгнании». В результате успешного наступления к ноябрю 1993 года под его контролем оказалась значительная часть Западной Грузии, включая стратегически важный порт Поти. 10 октября Звиад Гамсахурдия провёл митинг, на котором он заверил своих сторонников в том, что «законная власть будет восстановлена». В свою очередь Прокуратура Грузии выдала санкции на арест Гамсахурдия, Л. Кобалия, а также их сторонников. В заключении Прокуратуры говорится: