Gjems-Onstad tok juridisk embetseksamen våren 1948 og var dommerfullmektig i Drammen i 1948-49 og i Lier, Røyken og Hurum i 1949. Han hadde advokatpraksis i Oslo fra 1949, ble høyesterettsadvokat 1959, juridisk konsulent i Den Norske Creditbank 1951-68 og direktør i A/S Vaterland 1965-72.