קבוצת גזר הוקמה על ידי עולים מאירופה חברי קבוצת 'הדסה' של 'הנוער העובד'. חברי הקבוצה עברו הכשרה בקיבוצים שונים והתארגנו בחדרה.  ב-13 במרץ 1945 עלו חברי הקבוצה על הקרקע בעמק איילון בסמוך לכביש רמלה לטרון. הקבוצה התבססה במקום והקימה משק מפותח.

במלחמת העצמאות עברו דרך הקיבוץ השיירות לירושלים. בבוקר ה-10 ביוני 1948 הותקפה הקבוצה על ידי כוחות הליגיון הערבי. המגינים היו מעטים, הנשק היה דל ועמדות ההגנה נבנו באופן שגוי. כוחות סיוע לא הגיעו והישוב נכבש לאחר כמה שעות של לחימה קשה. במהלך הקרב נהרגו 28 מהמגינים (19 מחברי הקיבוץ ו-9 לוחמי פלמ"ח) וכ-30 נלקחו בשבי. כוחות הלגיון עזבו את גזר ובמקום נותרו ערבים מהאזור שעסקו בשוד ובביזה. עם ערב ערכו כוחות חטיבת 'יפתח' התקפת נגד ושיחררו את הישוב, אשר נהרס לחלוטין במהלך הקרבות.

אחרי המלחמה וחזרת השבויים נבנה הקיבוץ מחדש. הקיבוץ היה זקוק לגרעין השלמה, אולם גרעין כזה לא נמצא. בשנת 1964, לאחר שורה של משברים, התפרקה הקבוצה וחבריה התפזרו. תנועת 'איחוד הקבוצות והקיבוצים' ניסתה לשקם את הקבוצה ושלחה לגזר שלושה גרעינים של 'הנוער העובד' בזה אחר זה, אך גם הם התפרקו בשנת 1970. בשנת 1974 התיישב במקום גרעין מצפון אמריקה שהצליח להיאחז במקום. בשנת 2000 עבר הקיבוץ הפרטה. חברי הקיבוץ מתפרנסים בעיקר מחקלאות (רפת, מטעי זיתים), תעשיה (מפעל 'נצח' לדבק פלסטי), שירותי פנאי ונופש (חדרי אירוח, אולם אירועים, בריכה).

בקיבוץ אתר הנצחה לחללי קרב גזר ופארק 'פינת שורשים' לשלום ולאיכות הסביבה.