Romain Gilbert studierte Klavier und Gesang am Pariser Konservatorium, bevor er sich dem Ingenieurwesen zuwandte und schließlich eine Laufbahn im Bereich Kunst- und Kulturmanagement einschlug. Er hat einen Bachelor-Abschluss in Musikwissenschaft und einen Master-Abschluss in Musikmanagement von der Universität Paris-La Sorbonne. Er begann seine Karriere als Verwaltungsleiter der Freunde der Pariser Oper, eine Position, die er zehn Jahre lang innehatte. Er sammelte Erfahrungen im Produktionsmanagement bei renommierten Institutionen wie dem Théâtre du Châtelet, dem Accentus Chamber Choir und der Opéra national de Paris. Außerdem arbeitete er eng mit dem Pianisten, Komponisten und Fernsehmoderator Jean-François Zygel zusammen und war Produktionsleiter für Les Musiciens du Louvre unter der Leitung von Marc Minkowski

Gilbert wandte sich später der Regie zu und assistierte renommierten Regisseuren wie Laurent Pelly (La Monnaie de Bruxelles), Ivan Alexandre (Drottningholm Opera, Royal Opera of Versailles, Gran Teatre del Liceu, Bordeaux Opera und verschiedene Produktionen in Italien) und Ivo van Hove, dessen „Diary of One Who Disappeared” er auf Tournee wiederaufnahm (Peking, BAM Brooklyn, Budapest, Covent Garden). Außerdem arbeitete er mit Krystian Lada (Royal Danish Opera Kopenhagen) und Claus Guth (Parsifal am Gran Teatre del Liceu, Samson in Aix-en-Provence und an der Opéra Comique in Paris) zusammen.

Er ist regelmäßiger Gast an der Oper von Bordeaux, wo er La Périchole (2018, später wiederaufgenommen an der Opéra Royal de Versailles), Carmen (2021) und Werther (2022) inszenierte. Für das Palazzetto Bru Zane inszenierte er ein Doppelprogramm mit Werken von Offenbach und Wachs in Aix-en-Provence, Venedig und Paris sowie eine Gala im Théâtre des Champs-Elysées.

Gilbert hat halbszenische Projekte mit großen Orchestern wie dem Orchestre de chambre de Paris, dem Orchestre National de Lyon und dem Orchestre symphonique de Mulhouse entwickelt. In der Philharmonie Luxemburg schuf er Les Quatre Saisons de Buenos Aires, Le Voyage de Don Quichotte und La Fée Oriane.

Zu seinen bedeutenden Inszenierungen zählen La Périchole bei den Salzburger Pfingstfestspielen und dem Festival Radio France, Così fan tutte beim Enescu Festival (Bukarest), Les Contes d’Hoffmann (Baden-Baden und Bremen), Otello, Le Prophète und La Clemenza di Tito beim Festival d’Aix-en-Provence. Außerdem inszenierte er Orphée aux Enfers und Wozzeck in der Elbphilharmonie in Hamburg.

Zu seinen Tournee-Produktionen zählen Die Fledermaus am Teatro Real in Madrid, am Théâtre des Champs-Élysées und an verschiedenen Orten in Deutschland und Spanien, darunter Barcelona, Valencia, Sevilla, Gran Canaria und Teneriffa.

Er war als stellvertretender Regisseur für La Vie Parisienne mit dem Designer Christian Lacroix tätig, das in Rouen, Tours, Lüttich, Limoges, Montpellier, im Théâtre des Champs-Élysées aufgeführt und in Versailles wiederaufgenommen wurde. Außerdem schuf er Ballad in RED, inspiriert von Edgar Allan Poe, für das Musikkollegium Winterthur mit dem Harfenisten Emmanuel Ceysson.

Gilbert inszenierte Carmen in Rouen, Versailles, Hongkong, Hanoi, Athen und Dallas, wo er auch Roméo et Juliette inszenierte. Seine La Gioconda feierte im Teatro di San Carlo in Neapel Premiere und wird in dieser Saison im Gran Teatre del Liceu wiederaufgenommen. Zu seinen kommenden Produktionen gehören Die Zauberflöte in Bremen, Dortmund, Hamburg und Bukarest.