Тайный советник (с 17.04.1905), гофмейстер (с 6.05.1905). Сын Н.К. Гирса и княжны Ольги Егоровны Кантакузиной (1830—1903), внучатый племянник А.М. Горчакова, двоюродный племянник М.А. Горчакова, брат Н.Н. Гирса, двоюродный брат А.А. Гирса. Родился в Одессе. 7.04.1871 зачислен в пажи Высочайшего двора с внесением в списки кандидатов в Пажеский корпус. После окончания «курса наук в частной гимназии Бычкова» продолжил обучение на юридическом факультете С.-Петербургского университета (1875-1877, уволился с 3-го курса). 28.06.1877 поступил на службу рядовым лейб-гвардии Уланского полка. Участвовал в русско-турецкой войне 1877-1878 (награждён знаком отличия Военного ордена 4-й степ.). 15.11.1878 был «уволен со службы по домашним делам». 25.11.1878 обратился с прошением к имп. Александру II «продолжить службу по ведомству иностранных дел». 1.12.1878 определён на службу в Азиатский департамент МИД. 13.01.1879 направлен вице-консулом в город Зара; 1.07.1880 переведён на должность секретаря миссии в Белграде (с 29.12.1882 по 29.01.1883 выполнял обязанности поверенного в делах). 11.04.1883 произведён в титулярные советники. С 7.05.1883 - 2-й секретарь посольства в Константинополе, 7.07.1884 назначен и.д. 1-го секретаря, 5.05.1887 - 1-м секретарём миссии в Персии. 13.04.1886 пожалован в камер-юнкеры, 11.04.1886 произведён в коллежские асессоры, 5.04.1887 - в надворные советники. С 6.02.1888 в центральном аппарате МИДа: чиновник по особым поручениям V класса при министре, с 16.05.1888 младший советник министерства. Сопровождал отца-министра на различных официальных мероприятиях, многие письма Н.К. Гирса были написаны рукой сына и только подписаны министром. 5.04.1890 произведён в коллежские советники, в 1891 пожалован в камергеры, 5.04.1892 произведён в статские советники, 2.04.1895 - в действительные статские советники.
С 11.05.1895 по 8.06.1898 посланник в Бразилии и по совместительству в Аргентине и Уругвае. Оказывал большое содействие в устройстве Свято-Троицкого храма в Буэнос-Айресе. 24.11.1898 переведён на тот же пост в Китай. После начала Ихэтуаньского восстания в 1899 на территорию Китая по просьбе Гирса были введены российские войска для защиты КВЖД и российских подданных. Подписал «Заключительный протокол» 1901 с условиями компенсации странам, осуществившим интервенцию в Китай, за их участие в подавлении восстания. «За особые заслуги при совершенно исключительных обстоятельствах, во время военной обороны зданий миссии, в виде совершенного исключения», был награждён боевым орденом Анны 1-й степени с мечами и представил к награждению боевыми орденами ещё 14 сотрудников миссии. Г.Н. Михайловский в своих воспоминаниях приводит такой эпизод со слов И.Я. Коростовца: «Когда Коростовец, прикомандированный в то время от Министерства иностранных дел к экспедиционному корпусу, пришёл в Пекин с войсками и освободил Гирса из осаждённого дипломатического квартала, тот вместо всяких излияний по поводу столь исключительных исторических событий с горечью пожаловался ему, что из-за осады он, Гирс, потерял возможность занять место посланника в Швейцарии, которое тогда освободилось и уже было замещено другим».
С 12.06.1901 посланник в Баварии, 10.09.1902 переведён в Румынию. Активизировал деятельность русской миссии в Бухаресте и приложил много усилий для улучшения русско-румынских отношений. 24.02.1906 подписал в Бухаресте с румынским министром иностранных дел И. Лаховари русско-румынский договор о торговле и мореплавании, основанный на принципе наибольшего благоприятствования, сроком до 18.12.1917. Согласно договору, подданные одного из государств, проживавшие на территории другого, уравнивались в правах с местными уроженцами в области торговли, промыслов, производства и налогообложения. Обе стороны обязывались способствовать развитию торговли и допускать свободный транзит. Транзитные товары освобождались от пошлин. Русские и румынские суда и их грузы в пределах Румынии и России получали равные права. В 1906 способствовал победе российского АО «Русский провиданс» на торгах по поставкам в Румынию железнодорожных рельс на сумму 2,5 млн франков. В депеше министру иностранных дел А.П. Извольскому от 20.01.1910 писал о стремлении румынского правительства вырваться из политического и экономического подчинения австро-германским интересам и предлагал воспользоваться этим обстоятельством и открыть в Румынии совместный русско-французско-румынский банк. Однако это предложение не было принято из-за финансовой слабости России и нежелания русских предпринимателей экспортировать капиталы в Румынию. Также Гирсу не удалось решить с румынским правительством вопрос об уточнении границы между двумя странами по реке Прут.
С 1912 посол в Османской империи. По заданию МИД после образования Балканского союза 1912 пытался убедить турецкое правительство пойти на уступки требованиям Болгарии и Сербии о расширении прав балканских народов, проживавших на территории Османской империи. Во время 2-й Балканской войны в 1913 стремился предотвратить вступление в неё Турции. Руководил тайным вывозом в Россию наиболее активных участников движения «имябожников» из афонских обителей, отказавшихся подчиняться Синоду. Вместе с послами других великих держав в Константинополе участвовал в разработке реформы управления территориями Турции, населёнными армянами, выступал за создание единой армянской провинции во главе с генерал-губернатором, назначаемым с согласия великих держав. В начале 1914 добился отстранения германского генерала О. Лимана фон Сандерса от командования 1-м армейским корпусом, размещавшимся в Константинополе. 16-17.10.1914 турецкая экскадра без объявления войны обстреляла Одессу, Севастополь, Феодосию и Новороссийск. 17.10 в МИД «ввиду создавшегося положения было решено телеграфировать Гирсу о выезде». В тот же день в МИД была получена телеграмма о том, что Гирс и его коллеги из Великобритании и Франции согласились предъявить Порте ультиматум о высылке всех немецких офицеров, в противном случае Турция должна была принять войну с державами Антанты. 19.10 три посла сообщили о разрыве отношений своих стран с Портой и потребовали свои паспорта, причём, как сообщалось в российский МИД, «турецкие власти оказали русскому послу самую большую предупредительность». 20.10.1914 Россия официально объявила войну Турции.
24.03.1915 Гирс назначен послом в Италии, в Риме стал старейшиной дипломатического корпуса. Остался на этом посту и после Февральской революции 1917, хотя новую власть не принял. Комиссар Временного правительства В.Р. Сватиков доносил из Рима: «Российское посольство в Риме, состояшщее в значительной степени из реакционеров, тесно связанных с реакционными группами в России и за границей, совершенно отрицательно относится к Временному правительству и революции, считая их явлением временным, скоро преходящим, и питая надежду на скорое восстаонвление Романовых и на укрепление реакции». После Октябрьской революции полностью поддержал оценку В.А. Маклаковым нового большевистского правительства России как незаконного и сформулировал основной вектор для продолжения своей работы — «не дав движения программным указаниям», которые могли бы сразу же поступить от большевиков, «продолжать, по возможности, деятельность представителя и защитника интересов России и её граждан в Италии». В случае образования нового правительственного компромисса Гирс полагал желательным выждать его программного отношения к войне.
Гирс был уволен с поста посла согласно приказу Л.Д. Троцкого от 26.11.1917 и остался за границей. В эмиграции проживал во Франции. В 1918-1920 член Русского политического совещания, которое должно было представлять интересы России на Парижской мирной конференции 1919-1920. 27.05.1920 С.Д. Сазонов направил в русские посольства и миссии циркулярную телеграмму, в которой просил все ведомства иностранных дел обращаться для согласования действий за советом к Гирсу. Надеясь на скорое падение советской власти в России, Гирс пытался сохранить существовавшие к тому времени российские миссии, не признавшие РСФСР. В 1921 созвал в Париже совещание не признавших РСФСР российских послов, на нём по инициативе Гирса создан Совет послов и Финансовый комитет, председателем которых избран Гирс. В распоряжение Финансового комитета поступили остатки находившихся за границей денежных средств Временного правительства. Эти деньги Гирс использовал для поддержания работы оставшихся диппредставительств и помощи беженцам из России, в том числе оказывал материальное содействие в устроении православной церкви для российских эмигрантов во Франции. С 1923 председатель Комитета попечительства о русских детях во Франции, способствовал устройству и оснащению русских школ. На его попечение как главы Совета послов были переданы материалы об убийстве Николая II и его семьи, собранные следователем Н.А. Соколовым (после смерти Гирса перешли на хранение к бывшему премьер-министру В.Н. Коковцову). Действительный член Русского географического общества (с 14.05.1891).
Кавалер российских орденов Св. Станислава 1-й степ. (5.04.1898), Св. Анны 1-й степ. с мечами (2.12.1900), Св. Владимира 2-й степ. (1908), Белого орла (1912), медалей «В память русско-турецкой войны 1877—1878», «В память царствования имп. Александра III», «В память 300-летия царствования дома Романовых». Имел иностранные ордена: крест «За переход через Дунай» (Румыния, 1878), Такова командорский крест (Сербия, 26.07.1883), Льва и Солнца 2-й степ. (Персия, 27.05.1886), Короны 2-й степ. (Пруссия, 12.08.1890), Золотой Звезды 1-й степ. (Бухара, 16.04.1893), Почётного легиона командорский крест (Франция, 1894), Непорочного Зачатия большой крест (Португалия, 1895), Меджидие 2-й степ. (Османская империя, 1895), Данеброга большой крест (Дания, 27.02.1902), Св. Маврикия и Лазаря большой офицерский крест (Италия, 27.02.1902), Св. Михаила «За заслуги» большой крест (Бавария, 2.01.1903), Короны 1-й степ. (Румыния, 1906), Звезды 1-й степ. (Румыния, 1910), Спасителя 1-й степ. (Греция, 1910), а также медаль в память войны с Турцией (Черногория), медаль в память 40-летнего юбилея царствования короля Румынии (1906) и иерусалимский золотой крест с частицей Животворящего Дерева, со званием Кавалер Святого Гроба (1913). Скончался в Париже от воспаления печени, похоронен на кладбище Батиньоль.
Коллеги оставили противоречивые свидетельства о Гирсе. По воспоминаниям Ю.Я. Соловьёва, Гирс «был дипломатом старой школы, и притом с определённым канцелярским уклоном; имея ...звание советника министерства, он фактически в течение семи лет являлся личным секретарём своего отца. Он великолепно знал все закулисные тайны министерства, но за границей выделялся лишь своей необыкновенной осторожностью, даже в разговорах с глазу на глаз. Впрочем, участвовать в разговоре сразу со многими лицами было для него довольно затруднительно из-за глухоты». Этот недостаток, по словам Михайловского, Гирс умело обращал в преимущество, не слыша только то, что ему не хотелось: «Во всяком случае, он обходился без трубки и лишь иногда подносил руку к уху, но я сам был свидетелем, как, и не поднося руку к уху, он подавал реплики, говорившие о том,что он прекрасно слышит окружающих». Барон Б.Э. Нольде (в 1917 - директор 2-го департамента МИД) писал о Гирсе: «Он не ушёл в отставку после февральского переворота 1917 г. и не замкнулся в досадующем отрицании. И в этом вылилась вся его настоящая жизненная метода, вдохновлённая сознанием, что выше преходящих групп и даже выше режима стояли вечные и неумирающие интересы России, русского народа и русского государства». Михайловский, напротив, утверждал, что «Гирс всегда отличался большим эгоизмом и чисто чиновничьим карьеризмом, для него на первом месте было его собственное положение, а уж потом Россия».
Был женат первым браком с ноября 1878 на Ольге Константиновне Бутковой (1859-1886). Супруги имели сына Николая Михайловича (1881-1905), лейтенанта 1-го морского экипажа, погибшего в Цусимском сражении на борту крейсера «Дмитрий Донской», и дочь Татьяну Михайловну (1879-?), фрейлину, замужем за коллежским советником В.К. Рудановским, с 1910 российским консулом на Мальте. Вторым браком (с 28.01.1897) женат на Марии Николаевне Замятниной (1860-1942), дочери генерал-майора, Самарского губернатора (1862-1863) Н.А. Замятнина. Для неё это также был второй брак, в первом она была замужем за бароном К.Ф. фон Таубе (1854-1919), коллежским советником.
