गणेशन का जन्म एक ब्राह्मण परिवार में हुआ था। उनहोंने प्रतिष्ठित मद्रास क्रिश्चियन कॉलेज से स्नातक की उपाधि प्राप्त की एवं वे उन दिनों में फिल्मी दुनिया में प्रवेश करने वाले कुछ स्नातकों में से एक थे। उन्होंने तड़क-भड़क भरी दुनिया के लिए थिएटर के परंपरागत मार्ग को नहीं अपनाया. उनहोंने मद्रास क्रिश्चियन कॉलेज में रसायन विज्ञान विभाग के व्याख्याता के रूप में अपनी पहली नौकरी की. जेमिनी स्टूडियो के साथ सिनेमा से संबंधित उनके पहले काम (1947 में निर्माण-कार्यपालक) के बाद उनके नाम में "जेमिनी" उपाधि जुड़ गई।
भूमिका आवंटन विभाग से, गणेशन को अपनी पहली फ़िल्म में "सुश्री मालिनी" के साथ काम करने का सुअवसर मिला. इसके बाद "चक्रवर्ती" प्रदर्शित हुई, जिसमें उन्होंने भगवान कृष्ण की भूमिका निभाई. हालांकि, 1953 में, जब तक उन्होंने फ़िल्म "थाई उल्लम" की भूमिका नहीं निभाई, लोगों ने एक अभिनेता के रूप में उस पर ध्यान नहीं दिया. अगले वर्ष, "मानामपोल मंगल्यम" के साथ एक नायक के रूप में उनकी तरक्की हुई. फ़िल्म में उनके साथ उनकी जोड़ी सावित्री बनी, जो उनके दो बच्चों - एक पुत्री और एक पुत्र की मां बनी. तब से, उन्होंने तमिल फिल्मों में उन फिल्मों के द्वारा खुद के लिए एक जगह बना ली जिसके लिए अत्यधिक 'रोमांस' लेकिन थोड़े से 'एक्शन' की जरुरत थी। गणेशन तमिल सिनेमा के तीन बड़े कलाकारों में से एक थे, अन्य दो कलाकार एमजी रामचंद्रन और शिवाजी गणेशन थे। शिवाजी ने नाटक के समावेश वाली फिल्मों में उत्कृष्ट प्रदर्शन किया और एमजीआर का मार-धाड़ वाली दृश्यों वाली फिल्मों में बर्चस्व रहा एवं जेमिनी गणेश ने तड़पते प्रेमी की संवेदनशील भूमिकाओं के साथ अपना स्थान बनाये रखा. 

प्यार से अपने प्रशंसकों के बीच "कादल मन्नान" (रोमांस के राजा) के रूप में प्रसिद्ध, गणेशन ने अपने सुनहरे दिनों (1950 के दशक से 1970 के दशक तक) में कई बॉक्स ऑफिस पर हिट अनेक फिल्मों में अभिनय किया था। 1971 में उन्हें पद्म श्री से सम्मानित किया गया। पर्दे पर जेमिनी गणेशन के प्रदर्शनों को ए.एम. राजा एवं पी.बी. श्रीनिवास जैसे कुछ प्रतिभाशाली पार्श्व गायकों द्वारा बढ़ाया गया। विशेष रूप से पी.बी. श्रीनिवास की मधुर आवाज ने जेमिनी गणेशन को पूरित किया। पार्श्व गायिका एस जानकी के साथ पी.बी. श्रीनिवास के कई यादगार युगल गीत आज भी लोकप्रिय हैं। गीत "कलंगलिल अवल वसंथम" को हमेशा याद किया जाएगा और जेमिनी गणेशन के साथ जोड़ा जाएगा.

वे कई शीर्ष नायिकाओं जैसे कि सावित्री, जिनके साथ उन्होंने बाद में विवाह कर लिया, अंजलीदेवी, बानुमथी, पद्मिनी, सरोजा देवी, बैजयंतीमाला, "साऊकार" जानकी, के.आर.विजया, देविका एवं जयललिता के साथ युगल के रूप में अभिनय किया।

बाद में अपने कैरियर में, वे थोड़ी अलग चरित्र भूमिकाओं की ओर अग्रसर हुए. इनमें से उल्लेखनीय थी रुद्रवीणा (तमिल में उन्नल मुदियम थांबी के रूप में पुनर्निर्मित), जिसे तेलुगु में अब तक बनी सर्वश्रेष्ठ फिल्मों में से एक माना जाता है। एक और उल्लेखनीय फिल्म "अववई शंमुघी" (1996) थी, जिसमें खास अंदाज में, उन्होंने एक बूढ़ी नौकरानी की लालसा रखने वाले एक बूढ़े आदमी के शरीर में प्रवेश किया। अपने अभिनय कैरियर के अंत की तरफ उन्होंने स्वयं को टेलीविजन धारावाहिकों में सुरुचिपूर्ण भूमिकाओं में व्यस्त रखा. पांच दशकों तक फैले उनके लंबे फिल्मी कैरियर में उन्होंने 200 से अधिक फिल्मों में अभिनय किया था, जिसमें कुछ हिन्दी, तेलुगु, मलयालम एवं कन्नड़ फ़िल्में शामिल थीं। जेमिनी गणेशन को तमिल फिल्मों के रोमांस राजा के रूप में जाना जाता है।

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