En 1988, Kai Hansen quitte Helloween, parce qu'il était écoeuré de la mauvaise atmosphère dans le groupe. Kai, Dirk Schlächter et Ralf Scheepers ont formé un groupe, Gamma Ray. Kai décide de seulement commencé un projet solo avec Ralf Scheepers, mais rendu à l'enregistrement il décide de donner une chance au groupe.

En janvier 1990, Gamma Ray sortent leur premier album, Heading For Tomorrow. L'album est rapidement entré dans le top 20 au Japon. Kai a produit l'album, mais il a dit que dans le futur, il ne le fera plus à l'avenir. Après l'enregistrement, le drummer Mathias Burchardt décide de quitter le groupe pour se concentrer sur ses études. Uli Kusch devient le nouveau batteur. Par la suite, ils mettent en vente leur premier EP, "Heaven Can Wait", qui contient 5 chansons. Ils ont fait une tournée mondiale par la suite.

Il s'agit d'une grande année pour la formation, puisqu'ils en profitent pour mettre en vente leur premier VHS, qui porte le nom de "Heading For The East". Nous pouvons visionner le grouper faire les pièces suivantes: "Welcome/Lust For Life", "Heaven Can Wait", "Space Eater", "Free Time", "Who Do You Think You Are?", "The Silence", "Save Us", "I Want Out", "Ride The Sky/Hold Your Ground", "Money" et "Heading For Tomorrow". Il faut savoir qu'il a été mis en vente sous format DVD en 2003 par la compagnie Sanctuary. Nous avons droit à un son Dolby Digital 5.1 surround, une introduction et quelques commentaires.

Au début 1991, ils font un single qui porte le nom de "The Spirit". Il contient les pièces "The Spirit" et des versions en concert de "Save Us" et "Money". En février 1991, ils vont au Danemark pour faire le nouvel album et ils entrent en studio pour enregistrer "Sigh No More" avec le producteur Tommy Newton sous l'étiquette Noise reccords.

En 1993, ils produisent le single "Future Madhouse", qui contient trois pièces. Comme c'est l'habitude, il prépare la venue pour un nouvel opus. Un peu plus tard lors de la même année, ils mettent sur le marché leur troisième album, "Insanity And Genius". Uli Kusch et Uwe Wessel quittent le groupe pour des raisons personnelles. Thomas Nack et Jan Rubach, du groupe Anesthesia, ont remplacé les deux membres. Le groupe ont commencé à préparer leur propre studio.

En 1994, ils ont fait une tournée avec Manowar. Avant la préparation du quatrième album, le chanteur Ralf Scheepers se fait renvoyer du groupe pour plusieurs raisons. Une des raisons est qu'il restait à 500 milles de Hamburg et qu'il pouvait seulement être avec le groupe la fin de semaine, et en raison de son emploi. Kai Hansen a recommencé à chanter après un congé de dix ans.

Au début de l'année 1995, ils produisent le single "Rebellion In Dreamland", il contient quatre pièces dont "As Time Goes By", qui a été prise de l'album "Sigh no More" (1991). Il faut noter également la présence de quelques musiciens invités, comme Michael Kiske, qu'on peut entendre sur le refrain de la pièce "Land Of The Free", Hansi Kürsh et "Hucky" Hackmann sur les chansons "Rebellion In Dreamland" et "Land Of The Free". C'est Sacha Paeth qui s'est occupé du clavier.

En mai 1995, ils mettent en vente leur troisième album concept, Land of the Free. Sur l'album, il y a la participation de Michael Kiske (Helloween) et Hansi Kürsch (Blind Guardian) comme chanteurs invités. En juin 1995, ils ont joué dans plusieurs festivales durant l'été et en septembre ils ont fait une tournée européenne.

Un peu avant la tournée en Espagne en septembre 1996, Jan et Thomas décident de quitter le groupe. Dirk voulait absolument revenir à son instrument de base qu'est la bass. Thomas voulait se concentrer sur ses projets personnels. Plus tard, les deux sont retournés dans leur ancien groupe, Anesthesia, et ils ont sorti l'album State Of Being Unable To Feel Pain. Thomas a décidé d'au moins faire la tournée avec Gamma Ray en Espagne, mais Jan a quitté le groupe avant. Le nouveau guitariste était Henjo Richter.

En février 1997, Gamma Ray trouve un nouveau batteur en la personne de Daniel Zimmerman et Henjo devient un membre permanent du groupe. En mars 1997, ils font leur cinquième album, "Somewhere Out In Space". La pièce ""Return To Fantasy" était seulement disponible sur une version limitée de l'opus.. Ils ont fait une tournée en Amérique du Sud pour la première fois par la suite.

En 1998, ils décident de mettre en vente une compilation du nom de "The Karaoke Album", qui est seulement disponible au Japon et qui compte 11 chansons.

En 1999, ils mettent sur le marché un petit single du nom de "It's a Sin", qui contient quatre chansons. C'était seulement un single promotionnel pour l'album "Powerplant". La même année, ils produisent l'album Powerplant qui eu un bon succès dans plusieurs pays.

En 2000, ils ont décidé de sortir une compilation de leur plus grands succès du nom de "Blast From The Past". Cette compilation a toute pour faire le bonheur des amateurs de Gamma Ray. Il regroupe les meilleurs chansons du groupe, 20 excellentes pièces.

En 2001, ils mettent en vente le single "Heaven or hell", qui contient trois chansons, dont une reprise de la pièce "Angel Of Death" de Thin Lizzy. Toutefois, ce single est seulement disponible au Japon. Par la suite, ils sortent leur septième album, "No World Order" et cette fois-ci, c'est avec la compagnie Metal-Is. L'album a eu d'excellentes critiques. Plusieurs concerts et tournées ont continués depuis 2001.

En 2002, ils mettent en vente un coffret très complet. En fait, il regroupe les 6 premiers albums du groupe: "Heading For Tomorrow", "Sigh No More", "Insanity And Genius", "Land Of The Free", "Somewhere Out In Space" et "Powerplant". Ils ne pouvaient pas faire plus plaisir aux fans, mais ils ont réussi. Ils ne se sont pas contentés de mettre les vieux opus, ces derniers ont été remasterisés et ils ont ajouté trois pièces bonus différentes sur tous les albums. De plus, ils ont ajouté différentes choses, comme une affiche du groupe. Si vous avez eu le bonheur de connaître Gamma Ray un peu plus tard, ils vous donnent la chance d'avoir l'ensemble des albums du groupe dans un coffret. Il est évident que le prix est élevé, environ 225$ can, mais le boitier est très beau, les nombreux bonus et la qualité qui est améliorée, devrait vous faire réfléchir très sérieusement, puisqu'il ne faut pas oublier qu'acheter les albums à l'unité devient très coûteux également.

En août 2003, ils ont mis en vente l'album live "Skeletons in the closet". Il contient 18 chansons, qui sont divisés sur deux disques, et la durée est près de 1 heures 45 minutes de musique. Il est également disponible en format digipack, qui contient des petits éléments supplémentaires. Cet album a eu de très bonnes critiques.

En mai 2004, ils font leur premier spectacle de l'année et c'est pour un festival organisé par Rock Hard Magazine, un des grands médias sur le metal en Allemagne. Le 8 juin 2004, ils apprennent qu'ils seront sur "Armageddon Over Wacken", un DVD double qui couvrira l'édition 2004 du Wacken Open Air Festival. Les pièces de Gamma Ray qui s'y retrouvent sont "One with the world" et "Last before the storm". Il est à noter également que le son du DVD sera Stereo et 5.1 Surround, c'est la première fois qu'un festival metal possède les deux options sur cette nouvelle technologie, qui sera distribué partout autour du globe. Gamma Ray sont accompagnés sur le DVD par des groupes comme In Flames, Primal Fear, Running Wild, Sentenced, Kataklysm, Metalium, Testament et plusieurs autres.

Par la suite, ils continuent de faire des concerts et festivals en Europe.

5 Octobre 2004: GAMMA RAY ont mis en ligne ce qu'ils nomment un "fanwall" sur leur site officiel et ils invitent les amateurs à contribuer en envoyant leurs photos personnelles. Ils désirent mettre des photos d'amateurs d'un peu partout autour de la planète et vous pouvez facilement soumettre votre photo. Que ce soit dans la vie de tout les jours ou avec des membres du groupe, vous pouvez l'envoyer en inscrivant votre nom ou un surnom, pays et, si vous voulez, d'autres informations sur vous.

L'album "Majestic" est mis en vente le 11 octobre 2005. En mai 2006, Gamma Ray joue à Québec et il enregistre sa prestation à Montréal pour un futur DVD. Le neuvième album, "Land of the Free II", est mis en vente le 19 novembre 2007 sur SPV. Finalement, à la fin d'octobre 2008, le DVD "Hell Yeah! The Awesome Foursome (Live In Montreal) est mis en vente partout à travers le monde. Il contient deux DVD, dont un DVD incluant beaucoup de suppléments.