Wielką pasją Gatissa jest serial Doktor Who. Jest autorem wielu dzieł opartych na motywach tej produkcji: czterech powieści, dwóch słuchowisk oraz siostrzanego serialu P.R.O.B.E. Pisywał także felietony do magazynów dla fanów serialu. Kiedy w roku 2005 BBC po wielu latach przerwy wznowiło produkcję Doctora Who, Gatiss spełnił marzenie swojego życia i napisał scenariusze do dwóch jego odcinków. W 2007 został ponownie zaproszony na plan, tym razem jako aktor grający gościnnie w jednym z epizodów. Był także narratorem serialu dokumentalnego na temat Doctora Who.

Wśród wielu innych produkcji filmowych i telewizyjnych z jego udziałem, w Polsce najbardziej znane jest Wszystko gra Woody’ego Allena i serial Sherlock produkowany przez BBC, którego Gatiss jest scenarzystą (wraz ze Stevenem Moffatem) i odtwórcą roli brata głównego bohatera. W 2014 roku pojawił się gościnnie w serialu produkcji HBO Gra o tron. Gatiss jest także autorem biografii reżysera Jamesa Whale’a oraz powieści Klub Wezuwiusza.

Po wyprodukowaniu czwartego sezonu serialu Sherlock pojawiły się wobec niego zarzuty o tzw.