Gustav Falke war der Sohn des Kaufmanns Johann Friedrich Christian Falke und dessen Ehefrau Elisabeth Franziska Hoyer. Die Historiker Johannes Falke und Jacob von Falke waren seine Onkel väterlicherseits.

Geboren wurde Falke am 11.1.1853 in Lübeck. Er war Buchhändler in Hamburg, später in Lübeck, Essen, Hildburghausen und Stuttgart. 1880 kehrte er nach Hamburg zurück und arbeitete hier als Klavierlehrer. Falke starb am 8.2.1916 in Großborstel/Hamburg. Er war ein deutscher Schriftsteller für Lyrik und Erzählungen. Seine Werke verfasste er teilweise auch in niederdeutscher Sprache.

Gustav Falke begann seine literarische Karriere als impressionistischer Lyriker. Seine zeitgenössischen Vorbilder waren vor allem Richard Dehmel, Paul Heyse und Detlev von Liliencron, daneben pflegte er als konservativ-bürgerlicher Autor aber auch den volkstümlichen und volksliedhaften Ton und sah sich damit in der Tradition von Dichtern wie Mörike, Eichendorff, Storm und Geibel.

Die Romane von Gustav Falke, in denen die Atmosphäre Hamburgs einfloss, sind einem gemäßigten Naturalismus zuzurechnen. Daneben schrieb er Epen und Novellen. Einen bemerkenswerten Teil seines Werkes machen seine Kinderbücher in Gedicht- und Prosaform aus, deren heiterer und lebendiger Ton sie um die Jahrhundertwende zu großen Erfolgen werden ließ. Im Jahr 1903, zu seinem 50. Geburtstag, erhielt Falke vom Hamburger Senat eine jährliche Ehrenpension in Höhe von 3000 Mark, die ihm weitgehend den Rücken für seine literarische Tätigkeit frei hielt.

Falke konnte der in weiten Teilen Deutschlands zu findenden nationalistischen Stimmung vor und zu Beginn des ersten Weltkriegs nicht widerstehen und schrieb zahlreiche Kriegsgedichte. Im Erscheinungsjahr von »Vaterland, heilig Land« (Kriegslieder, Leipzig) erhielt er dafür von Wilhelm II. den Roten Adlerorden.

Gastav Falke gehörte zum Kreis der Autoren und Schriftsteller, die im Auftrag des Kölner Schokoladeproduzenten Ludwig Stollwerck an der literarischen Gestaltung der Stollwerck-Sammelbilder und Sammelalben mitarbeiteten. Falkes Werk erschien im „Verlag Alfred Janssen“, der von Alfred Janssen 1891 in Leipzig gegründet worden war und 1899 nach Hamburg umzog. Janssen hatte Verbindungen zu Carl Adolf Mönckeberg, Gustav Schiefler, Alfred Lichtwark, Heinrich Scharrelmann. 1917 verkaufte er den Verlag an Georg Westermann. Mehrere Bücher wurden von Carl Otto Czeschka (1878–1960) illustriert, der genauso wie einer der späteren Schwiegersöhne Gustav Falkes, Richard Luksch, 1907 von Wien an die Kunstgewerbeschule nach Hamburg berufen worden war.

Musikalische Kompositionen zu Gustav Falkes Lyrik schufen u. a. Leo Blech, Engelbert Humperdinck, Alma Mahler-Werfel, Max Reger, Paul Scheinpflug, Max von Schillings, Arnold Schönberg, Richard Strauss und Anton Webern. Die Musik-Abteilung der Königlichen Bibliothek zu Berlin zählte in ihrem Besitz bis zum Tod des Dichters über 480 verschiedene Kompositionen Falkescher Texte (beispielsweise war „Der Mond scheint auf mein Lager“ bis dahin 26 mal vertont worden).