Den salige Gregor X het opprinnelig Tedaldo (Theobald) Visconti og ble født ca 1210 i en adelsfamilie i Piacenza. Han tjente i årevis for kardinal Jakob av Praeneste, og deltok i organiseringen av Det første Lyonkonsil i 1245. I 1265 fulgte han kardinal Ottobono på hans oppdrag til England, og var de engelske og franske kongefamilienes fortrolige. Mellom 1248 og 1252 studerte han i Paris og møtte de store teologene Thomas Aquinas (ca 1225-74) og Bonaventura (ca 1217-74). Han ble deretter erkediakon i Liège og reiste på korstog sammen med den fremtidige Edvard I av England.
Etter at Klemens IV døde den 29. november 1268, ble Den hellige Stol stående tom i to år og ni måneder. Ved konklavet i Viterbo virket motsetningene i kardinalkollegiet uovervinnelige. De 17 kardinalene var like mye splittet av menneskelig rivalisering og ulike familieinteresser som av ulik holdning til Karl I, greve av Anjou, nå konge av Sicilia (1266-85) og utfordret hohenstauferne om kontrollen over Sentral- og Nord-Italia, derfor var det umulig å nå 2/3 flertall.
I Viterbo vokste innbyggernes indignasjon, og for å presse frem en avgjørelse, låste de sivile myndighetene kardinalene inn i Pavepalasset. Deretter ble de satt på matrasjoner, og så på vann og brød. I januar 1271 fjernet myndighetene til og med taket av konklavet for at kardinalene skulle komme til en avgjørelse. Men ikke en gang det var nok. Til slutt delegerte de avgjørelsen til en komite på seks kardinaler, og det lyktes fransiskanernes general Bonaventura å få kardinalene til å velge en kompromisskandidat den 1. september 1271. Valget falt på Tedaldo, som verken var prest eller kardinal, men hadde stor erfaring i Kirkens tjeneste. Hans valg endte den lengste sedisvakansen siden 308.
Tedaldo hørte om sitt valg i Acre i Palestina (i dag Akko i Israel), hvor han ville oppfylle et korstogsløfte. Han nådde Viterbo den 10. februar 1272. Han dro så til Roma, hvor ingen av hans to forgjengere noensinne hadde satt sin fot. Etter å ha blitt viet til prest, ble han konsekrert og kronet i St. Peterskirken som Gregor X den 27. mars.
Gregor begynte arbeid med å reparere St. Peterskirken, som kunne ha reddet den ærverdige basilikaen om det hadde blitt fulgt opp.
Da Gregor forlot Palestina, sverget han på aldri å glemme Jerusalem. Han virket som den egnete mann for å løse situasjonen i Det hellige Land, for han var inderlig fylt av korstogsideen, og gjorde frigjøringen av de hellige steder tema for sitt korte pontifikat. Allerede den 13. april 1273 sendte han ut invitasjoner til et allment konsil som igjen skulle holdes i Lyon. Konsilets tre oppgaver skulle være et korstog med hjelp til Det hellige Land, gjenforening med den greske kirken og reform av Kirken. For å skape forholdene som var nødvendige for et korstog, kjempet han for å bilegge den gjensidig ødeleggende striden mellom guelferne (det pro-pavelige partiet) og ghibellinerne (de pro-keiserlige) i byene i Toscana og Lombardia.
På grunn av korstogstanken arbeidet Gregor også for å avsluttet interregnet i Tyskland: Befrielsen av Det hellige Land krevde gjeninnføring av normale tilstander, og keiseren skulle som kristenhetens leder også lede korstoget. I tillegg til å forene Europa for korstoget, ville det også bety en motvekt til den angevinske dominansen i Italia. Veien ble åpnet da en av de rivaliserende pretendentene til den tyske tronen, Richard av Cornwall (1209-72), døde. Da den andre pretendenten, Alfonso X av Castilla (1252-84), søkte anerkjennelse hos Gregor, henviste paven ham til valgmennene. Til Karls ergrelse ga paven ingen støtte til den kandidaten han foretrakk, Filip III av Frankrike (1270-85). Sommeren 1273 rettet paven med tilslutning av kardinalene en oppfordring til valgfyrstene om å foreta et snarlig valg av ny konge, ellers ville han sammen med kardinalene utpeke en konge.
Etter denne trusselen kom det raskt til et valg. Den 1. oktober 1273 valgte fyrstene i Frankfurt nesten enstemmig Rudolf, greve av Habsburg og landgreve av Alsace (1218-91), til konge, og han ble kronet den 24. oktober i Aachen av erkebiskopen av Köln. Dermed var det store interregnum (tiden mellom regjeringene; den regjeringsløse tiden) etter Fredrik IIs død i 1250 slutt.
Kurfyrstene ga paven beskjed om valget og ba om keiserkroning. Først den 26. september 1274 fulgte pavens godkjenning, etter at Rudolfs representanter på konsilet i Lyon hadde oppfylt kuriens håp ved i kongens navn å frasi seg alle rettigheter over de pavelige territoriene og anerkjente den permanente separasjon av Sicilia fra keiserriket. Rudolf bekreftet disse løftene i et møte med Gregor i Lausanne i oktober 1275.
Rudolf så sin oppgave avgrenset til Tyskland, og oppga fullstendig hohenstaufernes planer om Italia. Tanken om å ta hevn over Karl av Anjou var fremmed for habsburgeren. Han gikk tvert imot med på en forsoning i form av et ekteskap mellom Karls sønnesønn og en av sine egne døtre.
Mens han ennå var i Palestina, informerte Gregor som valgt pave den bysantinske keiseren Mikael VIII Palaiologos (1259-82) om sin lengsel etter kirkeunion. I virkeligheten ønsket begge den like mye; Gregor fordi det ville hjelpe korstoget, Mikael fordi han så på union som et middel for å stanse de ambisiøse planene som Karl av Sicilia la for gjenerobring av Konstantinopel for vesten, og han var villig til store innrømmelser.
Til tross for hånlig opposisjon fra Karl og den franske delen av kurien, presset Gregor på, og han sendte utsendinger til Konstantinopel i oktober 1271. Da de kom tilbake, inviterte paven Mikael til det kommende konsilet sammen med hans patriark for å vedta unionen mellom øst- og vestkirken.
Den 7. mai 1274 trådte det 14. økumeniske konsil, Det annet Lyonkonsil (Lyon II), sammen og ble åpnet i katedralen i Lyon. Gregor hadde valgt Lyon for å utelukke press fra Karl av Sicilia. Nesten 300 biskoper, 60 abbeder og ledende teologer var til stede på seks sesjoner mellom 7. mai og 17. juli 1274. Den hellige Thomas Aquinas døde mens han var på vei til konsilet (død 7. mars 1274), mens den hellige Bonaventura døde under konsilet (død 15. juli 1274).
Den 24. juni kom også den greske delegasjonen, etter at kong Karl motvillig hadde garantert dem fritt leide. De overrakte et skriv fra keiseren, hvor han anerkjente både pavens primat og den romerske kirkes tro, at Den Hellige Ånd utgår fra både Faderen og Sønnen (Filioque). Men keiseren ba om at de greske særritene og trosbekjennelsen kunne beholdes i gammel form uten Filioque. De greske utsendingene overleverte også unionserklæringer fra patriarken av Bulgaria og Serbias primas.
Allerede på festen for Peter og Paulus den 29. juni ble det i festmessen lest epistel og evangelium på latin og gresk, og trosbekjennelsen ble sunget med Filioque. Den 6. juli kunne Gregor formelt forkynne unionen mellom de greske og latinske kirkene. Dermed var det oppnådd enighet for første gang siden 1054. Det var en stor dag for kristenheten, men det var ikke mangel på dem som betvilte oppriktigheten i konversjonen.
Og dessverre holdt ikke avtalen. Den største motstanden kom fra det greske folk og presteskap, som gjorde det klart for keiseren at hans unionspolitikk ikke ville finne noen tilslutning hos dem. Keiseren viste til den politiske nødvendigheten av unionen, men kunne bare sette den gjennom med makt. Han avsatte patriark Josef, som var motstander av unionen, og utnevnte Johannes Bekkos i stedet. Selv om keiseren var innenrikspolitisk svekket, var han styrket utenrikspolitisk. Karl av Anjous angrep ble oppgitt.
For paven var unionen med grekerne bare et virkemiddel for hans store anliggende: Befrielse av Det hellige Land. På konsilet ble det den 18. mai 1274 besluttet å skrive ut en ekstra tiende på kirkelige inntekter for å finansiere korstoget. Kongene av England, Frankrike, Aragón og Sicilia gikk i prinsippet med på å delta. Det gjorde også Mikael Palaiologos, forutsatt at vesten ville inngå en varig fred med ham og tøyle kong Karl og hans allierte Baldvin II, landflyktig latinsk keiser av Konstantinopel (1237-61). Men pavens tidlige død gjorde alle planer forgjeves.
Den tredje hovedoppgaven på konsilet, reform i Kirken, ble mer overfladisk behandlet på grunn av tidsnød. Men en rekke reformbestemmelser ble vedtatt. Størst betydning fikk konstitusjonen Ubi periculum av 16. juli med nye regler for pavevalg.
Gregor var forståelig nok alarmert etter erfaringene fra de siste valgene, så konstitusjonen var utformet for å hindre en langvarig vakanse på Den hellige Stol ved at kardinalene etter en paves død ikke skulle vente mer enn ti dager på de ikke tilstedeværende kardinalene før de samlet seg på stedet hvor paven døde. Der skulle de bo sammen uten kontakt med omverdenen (konklave), og all kommunikasjon med andre gjennom bud og brev ble forbudt under trussel om ekskommunikasjon. Jo lengre valget trakk ut, jo hardere skulle kardinalene få det, etter tre dager fikk de bare spise middag og kvelds, etter ytterligere fem dager fikk de bare brød, vin og vann. Under sedisvakans mistet de også alle sine inntekter. Det var forståelig at kardinalene var motstandere av de harde betingelsene, men konsilfedrene vedtok konstitusjonen. Disse bestemmelsene har i det vesentlige vært gyldige helt til i dag.
Andre konsildekreter angrep forskjellige misforhold, slik som uforholdsmessig lange vakanser i ulike kall, pluralitet og absentisme, og la tunge restriksjoner på religiøse ordener, med unntak for fransiskanerne og dominikanerne.
På vei tilbake fra Lyon til Roma møtte Gregor Rudolf av Habsburg i Lausanne i oktober 1275. Der bekreftet kongen de løftene hans utsendinger hadde gitt på konsilet, og keiserkroning ble bestemt til 2. februar 1276.
Deretter krysset Gregor X Alpene og besøkte flere norditalienske byer for å bilegge tvister, men ble rammet av feber og døde i Arezzo den 10. januar 1276. Han ble gravlagt i domkirken (Duomo) der.
Gregor var en strålende pave med enorme evner, og i Arezzo og andre byer som var knyttet til ham, utviklet det seg snart en kult. Benedikt XIV føyde hans navn til Det romerske Martyrologium den 12. september 1713. Hans minnedag var tidligere den 10. januar, men ble i 1963 flyttet til den 9. januar.
Gregors ubetimelige død betydde slutten på Rudolfs håp om keiserkronen, og ødela også utsikten til et korstog. Unionen med den greske kirken skulle ikke bli langvarig.
Med Gregor X var den pavelige høymiddelalder slutt.