Родился 21 октября 1951 года в Москве в семье потомственных железнодорожников. Окончил Московский институт инженеров железнодорожного транспорта по специальности "инженер путей сообщения — электромеханик" (1973); Московский институт управления по специальности "организатор управления на транспорте" (1986); Высшую партийную школу (1989).
В 1973-1979 годах прошел путь от помощника машиниста электровоза до начальника отдела локомотивного депо Москва-Сортировочная. В 1979-1981 годах служил в армии заместителем командира роты дорожно-комендантского батальона. В 1981-1982 годах — старший инженер в Министерстве путей сообщения. С 1982 года — на партийной работе в Сокольническом райкоме КПСС; затем в Московском горкоме КПСС (работал под руководством первого секретаря горкома Бориса Ельцина).
С 1990 года был первым заместителем начальника Московского метрополитена Евгения Дубченко; после его отставки с июля 1995 года исполнял обязанности начальника. 28 декабря 1995 года утвержден в должности руководителя ГУП "Московский метрополитен". С 2001 года — также генеральный конструктор проекта "Социальная карта москвича" на общественных началах. В 2005 году вошел в совет директоров телекоммуникационной компании ОАО "Ситроникс", которое вскоре стало единственным поставщиком проездных билетов для московского метро. В декабре 2010 года, вскоре после отставки мэра Москвы Юрия Лужкова, Генпрокуратура обнародовала данные проверки, установившей, что господин Гаев "ущемлял интересы унитарного предприятия в целях личного обогащения" и незаконно присвоил 112 млн руб. 7 февраля 2011 отправлен в отставку. В марте 2011 года в отношении него заведено уголовное дело по ч. 1 ст. 201 УК РФ ("Злоупотребление должностными полномочиями"). В марте 2012 года дело было закрыто "за отсутствием состава преступления", однако уже в апреле Генпрокуратура отменила постановление о закрытии.
Награжден орденами "За заслуги перед Отечеством" IV и III степеней, орденом Почета. Автор и соавтор нескольких изобретений, применяемых в Московском метрополитене. Сын Владимир до 2011 года возглавлял ООО "Ситроникс Смарт Технологии" ("дочка" "Ситроникса"). Дочь Анастасия — владелица ООО "Анника групп", обладающего монопольным правом на производство и продажу сувениров с символикой метро.