Георгий Семёнович Шпагин родился 29 апреля 1897 г. в бедной крестьянской семье в деревне Клюшниково Ковровского уезда Владимирской губернии. Окончив 3 класса приходского училища, работал в плотницкой артели, мальчиком в купеческой лавке, был подпаском, печником, возчиком.
В 1916 г. Г.С. Шпагин, будучи призван в армию, попал в оружейную мастерскую пехотного полка, где детально ознакомился с различными отечественными и иностранными образцами оружия. После революции 1917 г. он работал оружейным мастером в одном из стрелковых полков Владимирского гарнизона.
В 1920 г. после демобилизации Г.С. Шпагин поступил слесарем в мастерскую Ковровского оружейного завода (ныне завод им. В.А. Дегтярёва), где работали выдающиеся оружейники В.Г. Фёдоров, В.А. Дегтярёв, С.Г. Симонов. Вместе с ними Шпагину суждено было заложить основы русской школы автоматического стрелкового оружия. С 1922 г. он активно участвовал в создании новых его образцов.
Первым изобретением Г.С. Шпагина, принятым на вооружение Красной Армии, была шаровая установка, с помощью которой можно было закреплять автомат Фёдорова и вести стрельбу по воздушным целям. Вместе с В.Г. Фёдоровым он создал 6,5-миллиметровый спаренный ручной пулемет.
В 1928 г. им под руководством В.А. Дегтярёва был создан первый образец советского танкового пулемета на базе пехотного пулемета Дегтярёва образца 1927 г.
Результатом многолетнего творческого содружества В.А. Дегтярёва и Г.С. Шпагина явился 12,7 мм. крупнокалиберный пулемёт ДШК, принятый в 1938 г. на вооружение.
Г.С. Шпагин перевёл пулемёт ДШК на ленточное питание и этим дал возможность широко применять его в различных родах войск, особенно в годы Великой Отечественной войны.
Наиболее значительной работой конструктора стало создание пистолета-пулемёта Шпагина (ППШ). Пистолет-пулемет - индивидуальное автоматическое оружие, сочетающее легкость пистолета с непрерывностью пулемётного огня. Георгий Семёнович поставил задачу: сохранив высокие тактико-технические данные уже существующего пистолета-пулемёта Дегтярева, добиться наибольшего упрощения системы и сокращения трудоёмкости её изготовления. Его ППШ стал первым образцом стрелкового оружия, в котором широко применялись штамповка и сварка деталей. Новая технология изготовления давала большую экономию в металле, значительно сокращала производственный цикл и снижала трудоёмкость, сохранив высокие боевые качества оружия.
21 декабря 1940 г. Комитет Обороны при СНК СССР принял постановление о принятии на вооружение Советской Армии нового оружия с присвоением ему наименования «7,62 мм. пистолет-пулемет системы Шпагина образца 1941 года (ППШ-41)». С началом Великой Отечественной войны во многих городах страны было развернуто массовое производство ППШ.
Сравнительные полигонные испытания его с лучшими иностранными образцами, проходившие в декабре 1941 года, показали преимущества советского образца - простого в конструкции, легкого, удобного в боевом применении.
Выпуск ППШ в ходе войны наращивался высокими темпами: к началу 1944 г. их насчитывалось в армии в 30 раз больше, чем в 1941 г. Пистолеты-пулеметы широко внедрялись не только в стрелковые подразделения, но и в специальные рода войск и сыграли огромную роль в деле победы.
Пистолет-пулемет системы Шпагина образца 1941 г.
Производство пистолетов-пулемётов было организовано в г. Загорске (ныне г. Сергиев Посад) Московской области, куда был направлен и Шпагин. Больше он в Ковров не возвращался.
В начале войны завод эвакуировался в Кировскую область (г. Вятские Поляны). Г.С. Шпагин был назначен главным конструктором этого завода, который стал головным по производству ППШ. В 1943 г. Г.С. Шпагин разработал осветительный пистолет ОПШ для стрельбы ракетами, получивший широкое применение на фронте.
Наряду с деятельностью конструктора-оружейника Г.С. Шпагин вёл большую общественную и государственную работу. В 1935 г. он был избран членом ВЦИК, а в 1946 г. - депутатом Верховного Совета СССР 2-го созыва.
За заслуги перед Родиной и Вооруженными Силами ему было присвоено звание лауреата Государственной премии (1941 г.) и звание Героя Социалистического Труда (1945 г.), он был награжден тремя орденами Ленина, орденом Суворова II степени, орденом Красной Звезды, а также медалями.
Умер Г.С. Шпагин в 1952 г. и похоронен в Москве.
В 1986 г. в Коврове Владимирской области был установлен бронзовый бюст памяти конструктора Г.С. Шпагина.