Okay Gaytancıoğlu 1 Ocak 1967 tarihinde İsmet Bey ve Sevim Hanım'ın çocuğu olarak Edirne'nin Havsa ilçesinde doğdu.
İlk ve orta öğrenimini Havsa'da tamamladı.
1988 yılında Trakya Üniversitesi Ziraat Fakültesi'nden mezun oldu.
Aynı yıl Edirne'de Trakyabirlik Genel Müdürlüğü Tarım servisinde çalışmaya başladı.
Ekim 1993 tarihinde Trakya Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Ekonomisi bölümünde açılan sınavı kazanarak Araştırma Görevlisi oldu.
1994 yılında yüksek lisansını, 1997 yılında doktorasını tamamladı.
1998 yılında Yrd. Doç. Dr. unvanını aldı, 2010 yılında ise Doçent oldu.
1999 ve 2002 yılları arasında Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Müdür Yardımcılığı, 2004 ve 2006 yılları arasında Trakya Üniversitesi Muratlı Meslek Yüksekokulu Müdürlüğü görevlerini sürdürdü.
2007 yılında Trakya Üniversitesinden Tekirdağ ve Kırklareli'nin ayrılmasıyla birlikte Tekirdağ'da kurulan Namık Kemal Üniversitesi'nin Genel Sekreterlik görevini 6 ay süreyle yerine sürdürdü.
Ziraat Mühendisleri Odası'nın (ZMO) 2013 yılında verdiği "Bilim Ödülü”nün sahibi olan Gaytancıoğlu'nun 4 kitabı ve 71 yayını vardır.
2010 yılında Cumhuriyet Halk Partisi'ne (CHP) üye oldu.
2011 Türkiye genel seçimleri'nde Edirne milletvekili aday adayı olan Gaytancıoğlu, hiçbir partinin tek başına iktidar olmak için gereken sandalye sayısına ulaşamadığı Haziran 2015 Türkiye genel seçimleri'nde CHP Edirne milletvekili olarak meclise girdi.
Kasım 2015 Türkiye genel seçimleri'nde tekrar CHP Edirne milletvekili olarak meclise girdi.
1 Şubat 2016 tarihinde Kemal Kılıçdaroğlu tarafından Genel Başkan Başdanışmanlığı görevine getirildi.
Cumhuriyet Halk Partisi (CHP) Tarım Politikalarından Sorumlu Genel Başkan Başdanışmanı olarak görev yapıyor.
Evli ve bir çocuk babası olan Gaytancıoğlu, iyi derecede İngilizce bilmektedir.