Chociaż Gilbert uzyskał na Uniwersytecie Yale dyplom z medycyny, nie praktykował jako lekarz. W 1909 założył przedsiębiorstwo produkujące akcesoria iluzjonistyczne (dorabiał jako iluzjonista w czasie studiów). Później przedsiębiorstwo to pod nazwą "A. C. Gilbert Company" stało się (przez pewien czas) największą na świecie fabryką zabawek. W 1913 Gilbert wynalazł "Erector Set", zabawkę będąca zestawem konstrukcyjnym składającym się z metalowych płaskowników z otworami na nity, śruby itp. oraz dodatkowych akcesoriów. W 1918, kiedy Stany Zjednoczone przystępowały do I wojny światowej, a Rada Obrony Narodowej rozważała wprowadzenie zakazu produkcji zabawek, Gilbert skutecznie się temu przeciwstawił, za co prasa ochrzciła go przydomkiem „człowieka, który ocalił święta Bożego Narodzenia”.
Do 1935 przedsiębiorstwa Gilberta sprzedała ponad 30 milionów zestawów zabawek, w tym również zestawy chemiczne i mikroskopowe. Gilbert uzyskał ponad 150 patentów na swoje wyroby. W 1938 uzyskał prawa do przedsiębiorstwa American Flyer produkującego miniaturki pociągów. Zmienił wówczas ich wzory, by modele wyglądały bardziej realistycznie.
Gilbert odszedł na emeryturę w 1954, przekazując prowadzenie przedsiębiorstwa synowi. Na cześć wynalazcy muzeum dla dzieci w Salem nazwano A.C.