Quand Kai Hansen quitte Helloween, il va d'abord donner un petit coup de main à Blind Guardian avant de monter son propre groupe. Il fait appel au chanteur Ralf Scheepers, au bassiste Uwe Wessel et au batteur Mathias Burchadt. Le groupe signe chez Noise et le label fait miroiter le nom de Kai Hansen pour le projet à la presse, ce dernier ayant atteint une certaine renommée avec Helloween. Mais le groupe s'appelle Gamma Ray, son premier album Heading For Tomorrow qui reprend là où s'était arrêté le Keeper Of The Seven Keys Part II. L'album est considéré comme une belle réussite. Je me montre moins affirmatif à ce sujet : le style est le même,mais la batterie est ridicule et l'absence d'un second guitariste se fait sentir.
En 1990, deux nouveaux venus font leur arrivée. Dirk Schlächter à la guitare, Uli Kusch à la batterie. Le groupe met rapidement en boîte le EP Heaven Can Wait, assez spécial en définitive. Sigh No More, en 1991, est nettement plus sombre, mais quel plaisir ! Le groupe propose une musique qui, si elle reste dans une lignée helloweenienne, commence à avoir une personnalité qui lui est propre. Mais Kusch et Wessel sont virés, remplacés respectivement par Thomas Nack et Jan Rubach. Le Gamma Ray nouvelle formule met alors en boîte l'album Insanity And Genius en 1993.
Mais Ralf Scheepers est pressenti pour remplacer Rob Halford a sein de Judas Priest et le groupe préfère enregistrer Land Of The Free sans lui. Kai Hansen passe derrière le micro et les similitudes avec Helloween se font à nouveau présente. Dans la foulée, le groupe met en boîte un album live, Alive '95.
Nouveau changement de personnel (c'est le dernier, promis !). Nack et Rubach partent, Schlächter passe à la basse, Henjo Richter arrive pour s'occuper de la seconde guitare et des claviers, Dan Zimmermann de la batterie. Le groupe mettra alors en boîte l'album Somewhere Out In Space en 1997, suivi par Powerplant en 1999. Sur ce dernier, on commence à noter d'étranges similitudes avec des groupes comme Judas Priest ou Manowar,mais on fait passer ça comme un clin d'oeil.
En 2000 parait la double compilation Blast From The Past qui a l'originalité de proposer d'anciens titres interpétés par le line-up actuel. On gagne parfois au change, d'autre fois on y perd. En 2001, c'est No World Order qui fait parler de lui. Cette fois-ci, Gamma Ray parait plus violent que d'habitude, mais aussi, moins inspiré si l'on se fit à toutes les réminiscences d'Accept, Iron Maiden ou Judas Priest qui en transpirent.
En 2003, l'album live Skeletons In The Closet propose une set-list votée par les fans, suivant le même principe de Blast From The Past. En 2005, l'album Majestic est une semi-déception tant le groupe n'a plus grand chose à proposer, mais en 2007, avec le Land Of The Free II, Gamma Ray semble encore plus fatigué et fragile. A noter que le groupe tournera avec Helloween pour promouvoir cet album.