En 1992, Grégori Derangère intègre la classe libre du cours Florent et l'atelier de Joséphine Derenne, avant de faire ses débuts devant la caméra dans Un air de liberté (1993), téléfilm réalisé par Eric Barbier dans le cadre de la série d'Arte "Les Années lycée". Admis en 1995 à l'Ecole Nationale Supérieure des Arts et Techniques du Théâtre (ENSATT), il fait l'année suivante sa première apparition au cinéma dans Anna Oz de Rochant. En 2000, Derangère est l'un des héros de 30 ans, le portrait de groupe mélancolique de Laurent Perrin, puis il obtient une nomination au César du Meilleur espoir masculin en 2002 pour sa composition de gueule cassée dans La Chambre des officiers de Francois Dupeyron. Mais c'est en 2003 que Gregori Derangère accède à la reconnaissance, en étant l'une des têtes d'affiche de Bon voyage de Rappeneau, aux côtés d'Isabelle Adjani et Virginie Ledoyen. Incarnant avec élégance et entrain un écrivain pris dans la tourmente de la guerre, il décroche pour sa prestation le César du Meilleur espoir masculin en 2004. Cette année-là , Derangère, dont le tempérament fougueux lui vaut d'être régulièrement comparé à de mythiques acteurs hollywoodiens comme James Stewart ou Cary Grant, campe un gardien de phare au passé mystérieux dans L' Equipier, mélodrame de Philippe Lioret avec Sandrine Bonnaire et Philippe Torreton.
