C'est en 1967 que sort son premier EP[4], Le père noël est mort, puis en 1968, il édite le second toujours chez le même distributeur, Le chanteur d'amour. La même année : Dieu qu'elle était belle. Premier succès en 1968 avec Ne pleure pas ma mie, qui sera également enregistré aux États-Unis, sous le titre Cry no more, Maria. Second succès en 1968, avec Summer Wine, où sa complice Martine Habib, une jeune chanteuse américaine à la voix très pure, le rejoint pour ce duo ; cette même chanson est également chantée par Marie Laforêt dans la version française Le vin de l'été à laquelle participe l’animateur-radio Gérard Klein. En 1969, Gilles et Martine enregistrent également Where do people go, chanson du générique de fin du film d'Eddy Matalon Trop petit mon ami.
Pendant l'été 1970, il interprète L'étoile filante (chantée aussi par Les Compagnons de la chanson), adaptée de Lerner et Loewe (paroles françaises de M. Vidalin), interprétée dans sa version originale par Lee Marvin sous le titre Wanderin' Star, et Buddy river, adaptée de Lee Hazlewood (paroles françaises de Vline Buggy et Yves Dessca)[5].
En paraît son premier 33 Tours reprenant la quasi-totalité de ses premières œuvres. Il sera réédité dans sa version originale - augmentée de quelques titres - en 1999[6]. À la fin de l'année, il propose Liberté, un titre écrit par Jean-Max Rivière et Charles Orieux assez bien diffusé sur les ondes. En face B on retrouve Martine Habib qui compose Les rues de la ville.
En 1972, il rejoint l'écurie Motors où il adapte une chanson de Sonny Bono du couple Sonny & Cher : Un cow-boy n'est jamais tranquille (A cowboy's work is never done). En 1973, il revient faire un clin d'œil au cinéma en posant sa voix sur la chanson du film Un homme libre dont la musique est signée Francis Lai.
Son 2e album paraît chez Talar/Sonopresse en 1974. Les textes sont signés en partie par son ami Claude Lemesle, Gilles composant ici toutes les mélodies. Eddy Mitchell apporte sa plume sur un titre : La planète des rêves.
Les années 1975-1985
Dans les années 1970 et 1980, Gilles Marchal continue d'enregistrer. Il abandonne peu à peu son personnage de « cow boy » pour celui du « nouvel homme ».
En 1976, Pathé Marconi l'accueille à son tour et sa nouvelle chanson un peu plus commerciale est signée par Jean-Pierre Bourtayre, Yves Dessca et Gilles lui-même : On ne refait pas le monde avec une chanson. Elle passe un peu en radio et figure sur une compilation en cet été caniculaire. Il enchaîne en 1977 avec Jeanne est là une chanson aussi belle que la précédente. Il est toujours entouré des mêmes auteurs.
Toujours en 1977, il chante, en hommage à la région parisienne, l'hymne Les prénoms de l'Île-de-France (paroles de Claude Lemesle) et un album sort l'année suivante chez Sonopresse, avec des chansons dont il signe la musique et les paroles, comme Drôle de vie qui connaît un grand succès en France et à l'étranger, et C'était en France ainsi que des titres plus légers comme Miss Pharmago ou C'est pas la Chine.
En 1980, Gilles participe à un hommage à Claude François en présence de son fan club. Il est tellement marqué par l'attitude des fans qu'il en compose une chanson : Ils ont perdu leur chanteur, avec sur la face B, Les clefs sous la porte.
Courte réapparition en 1982 chez AZ avec son avant-dernier 45 Tours dont il signe la musique, Je t'aime trop et L'amitié avec Claude Lemesle à l'écriture.
C’est en 1985 que Gilles Marchal met fin à sa carrière de chanteur avec une reprise de Céline, de Vline Buggy, Hugues Aufray et Mort Shuman qu'il enregistre, avec au dos de ce 45 tours : Les maisons sans visages dont il signe la musique (paroles de Vline Buggy).
De 1985 à 2013
Depuis 1985, Gilles Marchal s'était retiré du show-biz.
Passionné d'Histoire, il a écrit un premier livre d'histoires de l'Histoire qui est sorti en , intitulé Finalement, c'est rigolo l'histoire[7].
Le premier tome de Bourreau de travail[8] était sorti le aux éditions LA SOCIETE DES ECRIVAINS, et le second était en cours d'écriture.