MÉDICO español, profesor, catedrático y cirujano eminente, se le puede situar entre el grupo de los mejores médicos y cirujanos de la España Ilustrada, que puso su saber científico en perfeccionar las técnicas quirúrgicas y en organizar nuevos centros docentes que mejoraran su eficacia y la formación científica de los alumnos. Nació en la villa de Cambrils (Tarragona), de la que es hijo ilustre, el 13 de febrero de 1734. Su padre murió cuando tenía seis años, dejando a su madre viuda al cargo de siete hijos. Murió en Madrid el 17 de noviembre de 1816. Casado con Eulalia Grassot, tuvieron seis hijos: María Antonia, Jerónimo, Carlos, Agustín, Rita y Antonio.

Inició sus estudios primarios en la escuela del pueblo, en la que el capellán de la parroquia le inicia en las primeras nociones de latín. En 1746 continúa sus estudios secundarios en el convento de los Franciscanos Recoletos de Riudoms (Tarragona) hasta 1749, que se matriculó en la Universidad de Cervera (Lérida) en la que permaneció seis años, hasta la obtención del título de Bachillerato en Artes.

En 1756 se traslada a Cádiz con la intención de iniciar sus estudios de Medicina en el Real Colegio de Cirugía. En aquellos años el Real Colegio estaba dirigido por el eminente profesor Pedro Virgili, del que Gimbernat se convertiría en uno de sus discípulos predilectos.

Desde su llegada a Cádiz siguió un plan libre de estudios, empezando sus prácticas con el estudio de Botánica necesario para ingresar en el Colegio de Cirugía, y asistiendo a las clases del Real Colegio de la Armada durante dos años.

Comenzó sus estudios oficiales de cirujano en 1758, consiguiendo desde el principio distinguirse por su aplicación y notas brillantes, obteniendo en 1759 el 'Mérito y Premio' de la clase de vendajes. En mayo de 1760, después de haber dado pruebas de su aptitud fue electo como colegial Practicante de Cirugía. En 1762, obtuvo el título de licenciado como Cirujano latino. Antes de terminar la carrera se puso en contacto con el nuevo Real Colegio de Cirugía de Barcelona con el deseo de cooperar con ellos, y en 1762 empezó a dar clases de Anatomía y Tratado de Vendajes en el centro. En 1763 es nombrado Maestro honorario con opción a la primera vacante que se produjera. En ese mismo año se casa con Eulalia Grassot i Ballester, hija de uno de los profesores del Real Colegio de Cirugía de Barcelona. El profesor del Real Colegio José Pahisa fallecía en 1765 y Gimbernat, que a pesar de su juventud estaba acreditado para el puesto por su magnífico currículum y el informe favorable del profesor Virgili, le sucedería en su Cátedra siendo nombrado también Cirujano Mayor del Hospital de la Santa Cruz Barcelona -cargo que llevaba implícito el nombramiento de Cirujano Mayor del Ejército y el pertenecer al Estado Mayor- del que posteriormente llegaría a ser su director, permaneciendo durante casi diez años desempeñando estos cargos en el citado centro de la ciudad condal.

En 1774 fue pensionado por el Gobierno de Carlos III, junto con el Cirujano de la Real Armada y catedrático del Real Colegio de Cirugía de Cádiz, Mariano Ribas i Elias, para realizar un viaje de estudios en el extranjero, con el fin de conocer los métodos y procedimientos quirúrgicos que se seguían en los hospitales más importantes de Europa. De 1774 al 1777 permanecieron en París, asistiendo a las clínicas de los hospitales Hôtel-Dieu y la Charite, donde tomaron contacto con los cirujanos Joseph Dessault y Francois Chopart, con anatomistas como Antoine Petit y con químicos como Pierre Joseph Macquer, adquiriendo grandes conocimientos sobre técnicas quirúrgicas.

En 1777 se trasladaron a Londres, y al llegar se enteran de la muerte del profesor Pedro Virgili acaecida el 6 de septiembre de 1776. Trabajaron en los hospitales de Guy y el St. Thomas. Gimbernat siguió unos cursos con W. Saunders y con el famoso profesor John Hunter al que tuvo la oportunidad de mostrarle su nuevo método de operar la hernia crural. El profesor Hunter quedó convencido del método empleado y le aseguró que explicaría dicho procedimiento en sus lecciones y que lo aplicaría en cuantas operaciones tuviese que llevar a cabo. Desde entonces se llamó a ésta la 'operación Gimbernat' y se dio el nombre de 'ligamento de Gimbernat' al repliegue fibroso descubierto por él. De Londres pasaron a Edimburgo y Amsterdam desde donde regresaron a España en octubre 1778. Una vez en España, Gimbernat y Ribas, recibieron el encargo Real de organizar el Colegio de Cirugía Médica de Madrid, así como la redacción de un plan económico y docente para su puesta en marcha que fue aprobado en 1783 y que no se inauguró hasta 1787, con el nombre de Real Colegio de Cirugía de San Carlos. Cuando en 1787, el Rey da las normas definitivas para que comience el funcionamiento del Colegio de San Carlos, a ambos nombra Directores Perpetuos del Colegio: Gimbernat, como profesor de Operaciones y Álgebra Quirúrgica y Ribas, como profesor de Afectos Mixtos y de Lecciones Clínicas.

Gimbernat, como uno de los primeros directores del centro, dictó la primera lección magistral en la apertura del Real Colegio. En 1789 es nombrado Cirujano de Cámara de la Corte, renunciando a su cátedra de operaciones, pero manteniendo la dirección del Real Colegio.La famosa disertación sobre el método de operar la hernia crural, leída por Gimbernat el 9 de octubre de 1788 en una 'junta literaria' del Colegio de San Carlos, no fue publicada hasta 1793 con el título Nuevo método de operar la hernia crural. Esta publicación, donde presentaba la nueva técnica quirúrgica, tuvo una gran acogida fuera de España. En 1788 recibió la misión de fundar en el Real Colegio de San Carlos un gabinete anatómico y patológico que en pocos años llegó a ser una de los más importantes de Europa.

El 6 de enero de 1790 S.M. el Rey Carlos IV otorga Privilegio y Gracia de Nobleza del Principado de Cataluña a favor de Antonio Gimbernat. En 1803, Gimbernat, junto con los doctores Galli y Lacaba, son encargados por el Rey Carlos IV de la creación de una misión científica, para formar una expedición con el fin de llevar a las provincias de ultramar la vacunación antivariólica. En la práctica de la cirugía, Gimbernat se distinguió siempre ejecutando las operaciones más difíciles y también se dedicó con éxito a la oftalmología. Fue inventor de un buen número de instrumentos quirúrgicos. Se le puede considerar como el heredero de la brillante cirugía española renacentista. El 17 de noviembre de 1816 moría en casa de su hijo Antonio, en Madrid.