Mike Gioulakis, pe numele complet Michael Gioulakis, s-a născut la 17.09.1982, în Plantation, Florida, SUA. A început să cânte la trompetă de la o vârstă fragedă, deoarece atât mama, cât și tatăl său au studiat muzica la Universitatea din Boston, respectiv Berklee College of Music. Tatăl său, Dinos, s-a născut în Atena și a crescut în Nikaia, Grecia. În ultimul an de liceu, Gioulakis a urmat cursurile Centrului Interlochen pentru Arte, un „internat de arte și muzică”, concentrându-se pe interpretarea la trompetă și studii secundare în fotografie. A urmat Universitatea de Stat din Florida și a absolvit cu o licență în Arte Frumoase.
Gioulakis, director de imagine, este cunoscut mai ales pentru colaborarea sa cu regizorii David Robert Mitchell, M. Night Shyamalan, Jordan Peele. La scurt timp după absolvirea FSU, Gioulakis a realizat un film „fără buget” lângă Philadelphia cu prietenii, apoi s-a mutat la New York, unde a filmat scurtmetraje, videoclipuri muzicale și a lucrat ca șef de proiecție la câteva filme artistice și reclame pentru companii precum Samsung și IBM. Apoi, s-a mutat la Los Angeles cu puțin timp înainte de greva Writers Guild of America din 2007-2008. A lucrat în domeniul iluminatului pentru seriale de televiziune și a fost interesat de activitatea ca director de imagine.
În 2010, Gioulakis a fost contactat să fie director de imagine pentru filmul lui Don Coscarelli, John Dies at the End, care a avut premiera în 2012. A colaborat la filme independente precum Bad Fever, regizat de Dustin Guy Defa, în 2011, și Pearlblossom Hwy, regizat de Mike Ott, în 2012. A fost angajat să filmeze filmul de groază din 2014, It Follows. Pentru munca sa, Gioulakis a primit o nominalizare la premiul pentru Cea mai bună imagine la cea de-a 31-a ediție a premiilor Independent Spirit. În același an, Gioulakis a colaborat din nou cu Ott pentru a filma Lake Los Angeles. După ce a terminat filmul It Follows, Gioulakis a fost angajat să filmeze Split (2016, cu regizorul M. Night Shyamalan). În 2017, a colaborat cu Ott pentru a treia oară la filmările pentru California Dreams. Gioulakis a colaborat din nou cu Mitchell pentru a filma Under the Silver Lake, care a avut premiera la Festivalul de Film de la Cannes din 2018, unde a concurat pentru Palme d’Or. Gioulakis a colaborat din nou cu Shyamalan pentru a filma Glass, continuarea filmului Split (2019).Tot în 2019, a fost director de imagine pentru filmul de groază Us de regizorul Jordan Peele. Gioulakis a lucrat din nou cu Shyamalan la serialul Servant (2019, a fost director de imagine pentru toate cele zece episoade din sezonul 1). În 2022, Gioulakis a devenit membru al Societății Americane a Cinematografilor.