Στη συνέχεια γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο, όπου παρακολούθησε παιδαγωγικά μαθήματα, αλλά απέκτησε και τις πρώτες του θεατρικές εμπειρίες, συμμετέχοντας σε φοιτητικές παραστάσεις. Θέλοντας να σπουδάσει Ιατρική, γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ, αλλά γρήγορα τον κέρδισε η ηθοποιία, καθώς οι καθηγητές του στο πανεπιστήμιο διέκριναν τα υποκριτικά του προσόντα.

Το 1939 αποφοίτησε με πτυχίο αγγλικής φιλολογίας και τον ίδιο χρόνο μετακόμισε στη Νέα Υόρκη, όπου συμμετείχε σε διάφορους μικρούς θιάσους, με στόχο να βελτιώσει τα υποκριτικά του μέσα. Το 1942 κατάφερε να περάσει τις πύλες του Μπρόντγουεϊ, συμμετέχοντας στο έργο «Morning Star» του Έμλιν Γουίλιαμς.

Ο Γκρέγκορι Πεκ εμφανίστηκε σε αρκετές θεατρικές παραγωγές, πριν από τους πρώτους κινηματογραφικούς ρόλους του στις ταινίες «Σπάστε τα δεσμό» («Days of Glory») του Ζακ Τουρνέρ και «Τα κλειδιά τού Παραδείσου» (The Keys of the Kingdom) του Τζον Στολ και οι δύο γυρισμένες το 1944.

Όμως, η απεικόνιση τού κουρασμένου, κυνικού ήρωα της ταινίας «Μονομαχία την αυγή» («The Gunfighter», 1950) του Χένρι Κινγκ, τον καθιέρωσε ως έναν ηθοποιό με εξαιρετικές ικανότητες. Τιμήθηκε με Όσκαρ το 1962, υποδυόμενος τον μαχητικό δικηγόρο Άτικους Φιντς στην ταινία του Ρόμπερτ Μάλιγκαν «Σκιές στην σιωπή», ενώ προτάθηκε τέσσερις ακόμη φορές.

Ο Γκρέκορι Πεκ κατέρρευσε στο άκουσμα της είδησης. Τον κατέκλυσαν τύψεις κι ενοχές, καθώς θεώρησε ότι εκείνος ήταν υπεύθυνος για τον θάνατο του. Μετά τον γάμο του με την Πασάνι δεν περνούσε πολύ χρόνο με τα άλλα του παιδιά, γι’ αυτό και κατηγόρησε τον εαυτό του ότι δεν ήταν δίπλα στο παιδί του όταν τον χρειαζόταν.

Μετά τον θάνατο του 31χρονου γιου του, ο ηθοποιός κλείστηκε στον εαυτό του. Δεν είχε επαφή με κανέναν, ούτε καν όρεξη για δουλειά.

Τότε, ο μάνατζερ του, του είπε ότι πρόκειται να ξεκινήσουν τα γυρίσματα μίας νέας ταινίας, της Προφητείας (Omen). Ο Πεκ αρνήθηκε και ο μάνατζερ του τον πίεσε αρκετά εξηγώντας του ότι είναι ένας τρόπος για να ξεχαστεί. Ο ηθοποιός τελικά δέχτηκε, καθώς πίστευε ότι μέσα από την ταινία αυτή θα μπορούσε να νικήσει τους δικούς του «δαίμονες». Όμως αυτό δε συνέβη.

Ο Γκρέκορι Πεκ δεν κατάφερε ποτέ να ξεπεράσει τον θάνατο του παιδιού του, ούτε και τις ενοχές, τις οποίες κουβαλούσε μέχρι το τέλος της ζωής του. Αν και δεν ήθελε να μιλάει για την ιστορία αυτή όσες φορές το έκανε, έλεγε ξανά και ξανά ότι δεν ήταν κοντά στο παιδί του.