Гутенберг родился в Дармштадте, Германия. Получил докторскую степень в области физики в Геттингенском университете в 1911 году. Его руководителем был Эмиль Вихерт. Во время Первой мировой войны служил в немецкой армии в качестве метеоролога. Занимал различные должности в Страсбургском университете.
В 1918 году покинул университет, после того, как Страсбург стал французским городом.
В течение нескольких лет управлял мыловаренным заводом своего отца.
В 1926 году получил плохо оплачиваемую должность младшего профессора в университете Франкфурта-на-Майне.Несмотря на то, что уже в 1920-х годах Гутенберг был одним из ведущих сейсмологов во всем мире и, безусловно, ведущим сейсмологом в Германии, он всё ещё зависел от положения на заводе своего отца. Тем не менее он продолжал свои исследования в свободное время.
В 1928 году попытка стать преемником своего учителя Эмиля Вихерта в Геттингенском университете не удалась.
Он также не был принят на должность профессора в Потсдаме.Будучи евреем, Гутенберг не смог продолжить свою научную карьеру в Германии, в 1930 году он принял должность профессора геофизики в Калифорнийском технологическом институте в Пасадине.
Он становится директором-основателем сейсмологической лаборатории.Гутенберг, в сотрудничестве с Чарльзом Фрэнсисом Рихтером, сделал сейсмологическую лабораторию Калифорнийского технологического института ведущим мировым центром по изучению сейсмологии.Гутенберг оставался директором сейсмологической лаборатории до 1957 года.