Edukacja Parlato uczęszczała do Los Angeles County High School for the Arts, później ukończyła studia na Uniwersytecie Kalifornijskim zdobywając stopień bakalaureat w specjalności: etnografia muzyczna/nauka o jazzie. W 2001 roku została przyjęta do Thelonious Monk Institute of Jazz Performance, jako pierwsza w historii tego instytutu wokalistka.
Kariera artystyczna W 2003 roku Parlato przeprowadziła się do Nowego Jorku. W 2004 roku wygrała prestiżowy konkurs Thelonious Monk International Jazz Vocals Competition.
W 2005 roku wydała własnym nakładem swój debiutancki album, Gretchen Parlato, nagrany 16 i 17 grudnia 2004 roku w nowojorskim Coyote Studios. W latach następnych utwierdziła swoją pozycję odbywając trasy z własnym zespołem lub uczestnicząc w koncertach takich artystów jak: Wayne Shorter, Oscar Castro-Neves, Gal Costa, Ivan Lins i Dianne Reeves. Uczestniczyła w sesjach nagraniowych Terence’a Blancharda (album Flow nominowany w 2005 roku do nagrody Grammy), Kenny’ego Barrona (album The Traveler) i Esperanzy Spalding (album Esperanza Spalding z 2008 roku).