יואל גונן נולד בשנת 1938 בישראל. הוא התגייס לצה"ל בשנת 1955 והוצב בחיל הקשר. במערכת סיני שימש כאלחוטן של חטיבה 7 ולאחר המלחמה עשה הסבה לשריון. הוא מילא תפקידי פיקוד בחטיבה 7 ובהמשך היה לראש לשכתו של אלוף דוד אלעזר מפקד גייסות השריון.
בשנת 1965 הוא סיים קורס מפקדי פלוגות בשריון ומונה למפקד פלוגת טנקים בגדוד 79. במלחמת ששת הימים שירת כקצין האג"ם של חטיבה 7 תחת פיקודו של אחיו שמואל גונן (גורודיש) ועל פועלו במלחמה קיבל את עיטור המופת. לאחר המלחמה מונה למפקד גדוד טנקים 184 בחטיבה 14 עימו לחם במלחמת ההתשה בחזית המצרית. בתום תפקידו מונה לראש תחום ההישט והנחיתה בחיל השריון ובמסגרתו הקים את יחידת דב לבן, שהייתה ליחידת פשיטה משוריינת אמפיבית.
בשנים 1973-1972 גונן שימש כקצין האג"ם של אוגדה 252 בסיני ובשנים 1974-1973 פיקד על חטיבת שריון במילואים 274 שהתבססה על טנקי שלל. בתקופת כהונתו פרצה מלחמת יום הכיפורים ובתחילתה שימשה החטיבה כוח עתודה של פיקוד הדרום. בהמשך היא שולבה בכוח נמר וגדודיה לחמו בגזרה המרכזית של תעלת סואץ על מתחמי מכשיר וחמוטל. בשנים 1976-1974 שימש כסגן מפקד אוגדה 440 ולאחר סיום תפקידו שימש לתקופה קצרה כסגן מפקד אוגדה 36. בשנים 1977-1976 מונה למפקד בסיס האימונים ליחידות השדה בצאלים ובמינוי משני כמפקד אוגדה 220 בדרגת תת אלוף. בשנים 1978-1977 למד במכללה לביטחון לאומי ובשנים 1979-1978 פיקד על אוגדה 440.
בשנת 1979 השתחרר משירות קבע בצה"ל.