Гоутам Сундарараджан родился в Мадрасе (ныне Ченнаи) в семье легендарного тамильского актёра Мейджора Сундарараджана и Шьямалы. Он окончил Vivekananda College в 1989 году. В начале 1990-х он пытался закрепиться в киноиндустрии через танцевальные номера, включая участие в фильме Azhagan (1990) режиссёра К. Балчандера, что дало ему первые контакты и опыт работы на съёмочной площадке.

В 1996 году Гоутам женился на Кокиле Харихарам, и вместе с ней в 1998 году основал Academy of Modern Dance — первую в Ченнаи профессиональную школу западного танца. Академия быстро стала заметным явлением, а супружеский дуэт начал активно работать как хореографы в кино. Их самой известной работой стала хореография для фильма Aalavandhan (2001) с Камалом Хасаном. Они также участвовали в проекте Acham Thavir с Р. Мадхаваном и Джотикой, для которого выезжали на съёмки в Сирию, хотя фильм так и не был завершён.

Параллельно Гоутам развивал актёрскую карьеру. Одной из его наиболее заметных ролей стало участие в фильме Iruvar (1997) Мані Ратнама, где он сыграл одного из помощников Тамизхселвана. В дальнейшем он регулярно появлялся в фильмах режиссёра Сундар Си и актёра-режиссёра Арджуна Сарджи, чаще всего в ролях второго плана. Не сумев закрепиться как ведущий актёр, он постепенно сместил фокус на телевидение, где нашёл более стабильную актёрскую занятость.

В 2009 году Гоутам выступил продюсером фильма Ainthaam Padai совместно с Сундаром Си, расширив своё присутствие за пределы актёрской и хореографической работы. Следующим шагом стала режиссура: в 2016 году вышел его дебютный фильм Kannula Kaasa Kattappa, в котором снимались Аравинд Акаш, Ашвати Варриер и Чандини Тамиларасан.