Георгій Семенович Шпагін народився в селі Клюшникова Ковровського повіту Володимирській губернії, в селянській родині. Закінчив трирічну школу. У 1916р. Шпагин був покликаний в армію і потрапив в полкову збройову майстерню, де детально ознайомився з різними вітчизняними та іноземними зразками зброї. Після революції проходить службу зброярем в стрілецькому полку РККА (Володимирський гарнізон). У 1920р. після демобілізації з армії Шпагин надходить слюсарем в зразкову майстерню Ковровського збройно-кулеметного заводу, де працювали в цей час В.Г.Федоров і В.А.Дегтярев.
З 1922р. Шпагин бере активну участь у створенні нових зразків зброї. Перше, з чого почав Шпагин роботу в майстерні, була збірка магазинів до автоматів Федорова обр. 1916р. Вже незабаром він пропонує спростити складання магазину, зменшивши кількість заклепок і розмістивши їх так, що міцність коробки магазину не зменшилася, а маса знизилася. До перших розробок Шпагіна відноситься конструкція кульової установки для спареного 6,5-мм танкового кулемета Федорова - Іванова. Ця робота стала основою для створення згодом Шпагиним кульової установки для кріплення 7,62-мм танкового кулемета ДТ в танках, бронеавтомобілі, бронеплощадки. У 1924-1926 рр. Шпагин активно працював разом з Дегтяревим над створенням ручного кулемета. З цього часу Шпагіна довіряють розробку відповідальних вузлів і нових систем автоматичної стрілецької зброї.
На початку 1941 року в Вятський Полянах було організовано виробництво автоматичної зброї, і в місто був переведений його конструктор Георгій Семенович Шпагін. Тут він працював над організацією масового виробництва пістолетів-кулеметів своєї системи, вдосконалення його конструкції і технології виробництва.
Пістолети-кулемети Шпагіна позбавили фашистських загарбників переваги перед Червоною Армією в автоматичному стрілецьку зброю. У роки війни радянська оборонна промисловість випустила 5,4 млн. ППШ.
Поряд зі створенням пістолетів-кулеметів Шпагин в роки війни займався також проектуванням сигнальних пістолетів (ракетниць) спрощених конструкцій, створених з використанням новітніх технологій того часу - штампування і зварювання. У 1943 році на озброєння Червоної Армії був прийнятий сигнальний (освітлювальний) пістолет Шпагіна (ОПШ-1), призначений для пуску освітлювальних і сигнальних патронів. У тому ж році його конструкція була істотно модернізована, і армія отримала новий, більш ефективний 26-мм сигнальний пістолет Шпагіна (ШПШ-2). Пізніше на його базі було створено авіаційний варіант 40-мм ракетниці, що служила для подачі сигналів з літака з метою розпізнавання «свій - чужий». Сигнальні пістолети ШПШ дивно простий і надійної конструкції і до цього дня продовжують нести свою службу в Збройних Силах Росії і багатьох арміях світу.
За створення нових зразків зброї Шпагіна присвоєно звання Героя Соціалістичної Праці (1945), присуджена Державна премія СРСР. Він нагороджений трьома орденами Леніна, орденом Суворова II ступеня, орденом Червоної Зірки і медалями.
Після війни серйозно хворий Шпагин відійшов від активної конструкторської діяльності. Знаменитий радянський зброяр помер в 1952р. на п'ятдесят шостому році життя. Його прах покоїться на Новодівичому кладовищі в Москві. У пам'яті мільйонів радянських солдатів він залишився творцем самого популярного вітчизняного пістолета-кулемета часів Великої Вітчизняної війни, а в історії збройової справи - як конструктор, першим широко використовував в своєму зразку автоматичної зброї штампозварні деталі і вузли.
В Вятський Полянах шанують пам'ять легендарного конструктора стрілецької зброї. У 1982 році машинобудівники відкрили меморіальний будинок-музей. Він являє собою звичайну дерев'яну хату, що стоїть на високому обриві старій частині міста.
У місті встановлено також бюст Г.С.Шпагіна.