İstanbul Belediye Konservatuarının 6 yıllık Türk Müziği Nazariyatı ve İTÜ Türk Müziği Devlet Konservatuarının Temel Bilimler Bölümlerini bitirdi. 1986-94 yılları arasında, İTÜ Sosyal Bilimler Enstitüsünde yüksek lisans ve sanatta yeterlilik (doktora) derecelerini tamamladı. Tez konusu olan, “Örneği az bulunan makamlarda bestelenmiş olan bir Kâr-ı Nâtık: Kâr-ı Nâdirat” aynı yıl CRR Konser Salonu’nda, çeşitli önemli sanatçılar ve solist olarak da Kâni Karaca tarafından seslendirildi.
​
1983 yılında kadrolu ses sanatçısı sınavını kazanarak İstanbul Belediye Konservatuarı Türk Musikisi İcra Heyetine dâhil oldu. Bu kuruma Darülelhan’dan intikal etmiş olan arşivin yeniden yapılandırılması için oluşturulan kurulda görev alarak konservatuarın kurum tarihiyle ilgili araştırmalar ve muhtelif yayınlar yaptı.
​
1991-98 yıllarında İTÜ Türk Müziği Devlet Konservatuarında Solfej-Nazariyat; 2004-2009’da İstanbul Bilgi Üniversitesi Müzik Bölümünde, 2004-2011’de Bahçeşehir Üniversitesinde, 1992-2017 yılları arasında da Boğaziçi Üniversitesinde Osmanlı Müzik Teorisi dersleri veren ve Türk Müziği Kulübünün sanat yönetmenliğini yapan sanatçının 50 civarında bestesi vardır. Farklı sanatkârlar tarafından çeşitli konserlerde seslendirilen bu bestelerden İnci Çayırlı’nın okuduğu bazıları, 1995’te Kalan Müzik tarafından “Sevda Derinlerdedir” adıyla yayımlandı. Besteleri muhtelif konserlerde, değerli sanatkârlar tarafından seslendirilmektedir.

Gönül Paçacı Tunçay, Boyut Yayıncılık için Osmanlı’nın Sesleri ve Türk Müzik Geleneğini Yaşatanlar isimli kitap-CD/DVD serisinin sanat yönetmenliğini yapmış ve Itri’den günümüze on önemli sanatkârın tanıtıldığı kitapların metinlerini yazmış; Boyut Yayınları, bu metinlerden bir özeti 2000 yılında Magnificent Ottoman Composers adıyla İngilizce olarak basmıştır. Ayrıca, Tarih Vakfı için yakın müzik tarihimize ilişkin belgeseller hazırlamış ve Cumhuriyetin Sesleri adlı kitabın editörlüğünü yaparak ana makalelerini yazmış olup, farklı birçok yayında da araştırma, makale ve bildirileri yayımlanmıştır. Önemli konser salonlarında birkaç kez sahnelenen ve Habitat 1999 çerçevesinde Aya İrini’de gerçekleştirilen Osmanlı-İslam/Rum-Ortodoks/Ermeni/Yahudi grupların dinî ve din dışı müzik örneklerinden oluşan konserlerin sanat yönetmenliğini yapan Paçacı Tunçay’nın, bu etkinliğin yer aldığı İstanbul – Müziğin Renkleri adlı kitap/CD çalışması da Tarih Vakfı-Boyut Yayınları ortaklığıyla yayımlanmıştır.

Çeşitli kurumlarda Osmanlı-Türk müziğinin teorik yapısı ve tarihi ile ilgili konferanslar ve 2000-2006 yılları arasında Atatürk Kitaplığında düzenli olarak ayda iki kez halka açık Klasik Türk Müziği seminerleri vermiş; bu konuşmaların bazıları neşredilmiştir.

2006-2007 sezonunda, İstanbul Belediyesi CRR Konser Salonunda, kurmuş olduğu “CRR Kâr-ı Nâtık Topluluğu” adlı bir saz ve ses sanatçıları grubu, onun yönetiminde her ayın son pazar günü, eski kâr-ı nâtıkların icra edildiği yedi bölümlük bir konser dizisi gerçekleştirmiştir.

Gönül Paçacı Tunçay, İÜ Devlet Konservatuarında sanatçı öğretim elemanı kadrosundayken 2005-2010 yılları arasında Kültür Bakanlığına müzik müzesi uzmanı olarak görevlendirilmiş; bu bağlamda ve 2010 Kültür Projeleri kapsamında, Osmanlıca-basılı müzik yayınları envanteri hazırlayarak kendi koleksiyonundan seçkilerle Yıldız Sarayı Mabeyn Salonu’nda “Neşriyat-ı Musıki” başlıklı üç ay süreli bir sergi ve bu belgelerden hareketle konserler gerçekleştirmiştir. Aynı konuda ve eş zamanlı olarak hazırladığı Neşriyat-ı Musıki / Osmanlı Müziğini Okumak başlıklı kitabı da Kültür Bakanlığı tarafından yayımlanmıştır.

2011 yılında tekrar İÜ Devlet Konservatuarına çağrılarak Türk Müziği İcra Heyeti şefi olarak atanan sanatçı, aynı zamanda Müzikoloji Bölümüne bağlı Osmanlı Dönemi Karşılaştırmalı Müzik Lisans Programı ve İÜ Rektörlüğüne bağlı Osmanlı Dönemi Müziği Uygulama ve Araştırma Merkezinin (OMAR) kurulmasını sağlamış ve Ocak 2012’de resmen kurulmuş olan bu merkezin müdürlüğüne atanmıştır. Paçacı Tunçay, burada da Ustalar OMAR’da, Darülelhan Mecmuası, “Sırlanmış Sesler: Darülelhan ve Sonrası Taş Plak Kayıtları” gibi çeşitli müzikolojik yayın faaliyetlerini başlatmış ve yine OMAR yayını olarak Tanburî Cemil Bey Tarafından adlı kitabı yazmıştır. Ayrıca Önce Söz: Kâr-ı Nâtık başlıklı sözlü külliyat, sanatçının uzun yıllardır üzerinde çalıştığı konunun icra ve araştırma olarak birlikte yer aldığı bir proje olup kitap ve beraberindeki ses kayıtları Üsküdar Belediyesi’nce 2018 yılı başında yayımlanmıştır.

Paçacı Tunçay, hâlen İÜ OMAR müdürü, Kalkınma Bakanlığınca desteklenen Osmanlı Dönemi Müziği Multimedya Arşivinin yürütücüsü ve İcra Heyeti şefi olarak görev yapmaktadır.​