Gertrude Caton Thompson era filla de William Caton-Thompson i Ethel Gertrude Page. Va néixer a Londres, el 1888 i va ser educada en col·legis privats de París i Eastbourne. El seu interès per l'arqueologia va sorgir durant un viatge a Egipte amb la seva mare el 1911, sumat a una sèrie de conferències sobre l'Antiga Grècia a les quals va assistir impartides per Sarah Paterson en el Museu Britànic. El 1912 va rebre una herència que li va permetre assegurar la seva independència financera i les seves posteriors excavacions. Durant la Primera Guerra Mundial, va treballar per al Ministeri britànic de la Marina i va assistir el 1919 a la Conferència de Pau de París. El 1921 va iniciar els seus estudis a l'University College de Londres, on va tenir com a mestres a Margaret Murray, Flinders Petrie i Dorothea Bat, i va excavar en l'Alt Egipte durant l'hivern d'aquell any. L'any següent va començar a estudiar en el Newnham College de la Universitat de Cambridge abans d'unir-se a altres excavacions a Egipte amb Petrie i Guy Brunton el 1924.