Née Giancarla Coppola, fille de Gian-Carlo Coppola et de Jacqui de la Fontaine, Gia a le cinéma dans le sang. En effet, dès lors que l'on est la petite fille de Francis Ford Coppola, la nièce des réalisateurs Sofia et Roman, la cousine de Jason Schwartzman et de Nicolas Cage, difficile de renier la lignée dont on descend et surtout de rester à l'écart du septième art.
Biberonnée dès son plus jeune âge à dose de tournages spectaculaires, elle apparaît involontairement, à l'âge de trois ans, dans Le Parrain, 3e partie (1990). Cramponnée à sa tante Sofia alors que cette dernière est en plein tournage d'une scène de danse, son grand-père décide de conserver la séquence et de l'intégrer au montage final, lui confiant le rôle de Zoé, la petite fille de Connie Corleone Rizzi (Talia Shire).
Très proche de sa tante réalisatrice, aussi bien physiquement avec son look minimal chic, que dans ses aspirations professionnelles - les tourments de l'adolescence - elle collabore avec elle sur le pudique et planant Somewhere (2011) en tant qu'assistante costumière. L'année suivante, c'est chez papy qu'elle fait ses armes comme consultante artistique sur l'étrange et gothique Twixt.
A 27 ans, cette "petite fille de" saute le pas et réalise son premier long-métrage, Palo Alto, adapté des trois nouvelles du recueil semi-autobiographique signé par le touche-à-tout James Franco. C'est d'ailleurs ce dernier, également acteur dans le film, qui la pousse à passer derrière la caméra. Similaire au premier film de sa tante, Virgin suicides, la réalisatrice en herbe dresse le portrait d'adolescents américains un peu paumés. Et pour ce faire, c'est d'autres "fils et filles de" qu'elle recrute, tels que Emma Roberts, la nièce de Julia Roberts ou encore Jack Kilmer, le fils de Val Kilmer.
Marie Ponchel