Seine Ausbildung zum Gärtner absolvierte er im Alten Botanischen Garten. Von 1832 bis 1836 lernte Meyer an der Königlichen Gärtnerlehranstalt am Wildpark bei Potsdam, unter anderem bei Peter Joseph Lenné, für den er in der Folge weiter arbeitete. Lenné betraute ihn dann 1843 komplett mit der Leitung technischer Belange in seinem Büro. Meyer übernahm auch Lehrtätigkeiten im Plan- und Landschaftszeichnen, für Projektionslehre und Perspektive. Meyer und Lenné setzten die Wünsche Friedrich Wilhelms IV. um und verschönerten die Grünanlagen um Potsdam, bzw. legten sie neu an. 1859 wurde er zum Hofgärtner ernannt; er war 1859–1870 Hofgärtner im Marlygarten.
Im Juni 1870 beschloss die Stadtverordnetenversammlung Berlins die Einrichtung einer Verwaltung der städtischen Park- und Grünanlagen und die Berufung eines städtischen Gartendirektors. Am 1. Juli 1870 wurde der königliche Hofgärtner Gustav Meyer in sein Amt eingesetzt. Mit Dienstantritt Gustav Meyers beginnt die eigentliche Geschichte der Berliner Gartenbauverwaltung. Seitdem ist das Planen, Bauen, Entwickeln und Pflegen des Berliner Stadtgrüns eine kommunale Aufgabe der Daseinsvorsorge für die Stadtgesellschaft.
Bekannte und zum Teil noch erhaltene Planungen von Gustav Meyer in Berlin sind der Volkspark Friedrichshain, der Volkspark Humboldthain, der Treptower Park, der Kleine Tiergarten, das Späth–Arboretum und mehrere Promenaden. Auch entwarf er den Straßen- und Bebauungsplan der Villenkolonie Alsen im heutigen Berliner Ortsteil Wannsee.
Mit seinem neuartigen, modernen gartentheoretischen Werk Lehrbuch der schönen Gartenkunst war Gustav Meyer noch weit in das 20. Jahrhundert einflussreich und stilprägend. Er starb 1877 und wurde auf dem Neuen Friedhof in Potsdam beigesetzt.
Sein Nachfolger im Gartenbauamt wurde Hermann Mächtig (1837–1909).
Quellen:
Das Erbe des Berliner Stadtgrüns bewahren und weiterentwickeln – Berlin.de Pressemitteilung vom 30.06.2020