Nascido em Munique, Alemanha, ele era o terceiro filho do bibliotecário acadêmico Karl Gernsheim e sua esposa Hermine Scholz. Ele estudou história da arte na Universidade Ludwig Maximilian de Munique. Ele adotou a fotografia em 1934 por insistência de seu irmão, de: Walter Gernsheim, que achava uma profissão mais prática, para alguém de uma formação parcialmente judaica que pretendia deixar a Alemanha nazista. Ele se formou na Escola Estadual de Fotografia, Munique, após dois anos de estudo.
Gernsheim começou a trabalhar como fotógrafo colorido usando o processo Uvachrome alemão antes de ir a Paris para uma exposição de seu trabalho e depois para Londres para trabalhar em uma comissão da Galeria Nacional de Londres.
No início da Segunda Guerra Mundial, Gernsheim foi deportado no Dunera e internado como um "alienígena inimigo amigável" por um ano em Hay, em Nova Gales do Sul, na Austrália, juntamente com outros cidadãos alemães, incluindo Ludwig Hirschfeld Mack do Bauhaus, Heinz Henghes ( sculptor), Hein Heckroth (film and stage designer), George Teltscher (graphic artist), Klaus Friedeberger (painter), tenor Erich Liffmann, composer Ray Martin, artist Johannes Koelz, photographers Henry Talbot and Hans Axel, art historians Franz Phillipp and Ernst Kitzinger, autor Ulrich Boschwitz, designers de móveis Fred Lowen e Ernst Roedeck e Erwin Fabian (escultor). Enquanto estagiou, ele lecionou outros internos sobre a estética da fotografia e escreveu sua crítica sobre fotografia, New Photo Vision, publicado em 1942 e levou a se tornar um amigo do colega crítico e historiador Beaumont Newhall.
Gernsheim ganhou sua libertação da Internation por ser voluntário para trabalhar no Registro Nacional de Edifícios, retornando a Londres em 1942 para fotografar monumentos importantes, com o objetivo de revelar seus méritos artísticos. Essas fotografias se tornaram a base de mais dois livros. Eles foram elogiados por críticos como Kenneth Clark e Nikolaus Pevsner e em 1943 foram descritos pela revisão arquitetônica como "nada menos que uma redescoberta dos monumentos barrocos". Por volta dessa época, ele ganhou uma posição cobiçada no Instituto Warburg como fotógrafo -chefe da área de Londres. Ele ingressou na Royal Photographic Society em 1940 se tornou um bolsista (FRPS) em 1942.
Ele conheceu sua futura esposa Alison em 1938 e, depois que ela e seu primeiro marido, Blen Williams, se divorciaram, eles se juntaram em casa em 1942 e se casaram no final da guerra. Gernsheim recebeu a cidadania britânica em 1946 e continuou morando em Londres durante a maior parte de sua vida.
Em 1945, no aviso de Newhall, Helmut e Alison Gernsheim começaram a coletar as obras de fotógrafos históricos, especialmente os britânicos, que estavam desaparecendo. Eles acumularam uma enorme coleção contendo trabalho de Julia Margaret Cameron, Alvin Langdon Coburn, Hill e Adamson, William Henry Fox Talbot e Louis Daguerre. Eles redescobriram o hobby há muito perdido de Lewis Carroll quando, em 1947, Helmut tropeçou em um álbum de retratos de Carroll em uma loja de lixo. Por fim, esta coleção, juntamente com cerca de 3 a 4 milhões de palavras de notas sobre o assunto, levou a sua redação o livro de 180.000 palavras The History of Photography. Quando a primeira edição foi publicada pelo OUP em 1955, tornou -se um clássico instantâneo e o trabalho de referência definitivo para os historiadores da fotografia por décadas depois, sendo descrito por Beaumont Newhall como "um marco na história da fotografia" e por outros revisores como " a Bíblia do fotógrafo "e" um trabalho enciclopédico ". Ao longo do caminho, em 1952, Gernsheim redescobriu a primeira fotografia permanente sobrevivente do mundo há muito perdida da natureza, criada por Joseph Nicéphore Niépce em 1827 (vista da janela de Le Gras). Helmut e Alison continuaram publicando vários artigos e livros sobre vários aspectos da fotografia e uma variedade de fotógrafos.
Por fim, Gernsheim precisava encontrar um lar para sua vasta coleção de mais de 33.000 fotografias, 4.000 livros, notas de pesquisa, sua própria correspondência e coletou correspondência, incluindo cartas de Daguerre e Fox Talbot. Ele procurou, sem sucesso, fundar um Museu Nacional de Fotografia no Reino Unido (em última análise, um museu nacional não aconteceu até 1983). No final, após muitas discussões infrutíferas com autoridades e potenciais patrocinadores em vários países, ele vendeu tudo para a Universidade do Texas em Austin em 1963, onde formou a base de um novo departamento de fotografia no Centro de Pesquisa em Humanidades. Sua coleção de fotografia moderna foi mantida por ele e finalmente passou para a Fórum Internationale Photographie (FIP) no Reiss-Engelhorn-Museen, Mannheim.
As fotografias atribuídas a Gernsheim são realizadas na Biblioteca Conway, no Instituto de Arte Courtauld, cujo arquivo, principalmente de imagens arquitetônicas, está sendo digitalizado sob o projeto Courtauld Connects.
Alison Gernsheim morreu em 27 de março de 1969 e Helmut Gernsheim se casou novamente em 1971 para Irène Guénin. Ele continuou um interesse positivo em fotografia, apoiando vigorosamente o estabelecimento de galerias e museus fotográficos nos EUA e na Grã -Bretanha, incluindo a galeria de fotógrafos sob Sue Davies em 1971 e o Museu Nacional de Filme e Televisão de Fotografia sob Colin Ford em 1983.
Helmut Gernsheim morreu em 20 de julho de 1995.