Guillaume naît le 10 avril 1973 à Boulogne-Billancourt. Ses parents sont éleveurs de chevaux dans la région de Rambouillet. Il passe donc son enfance à la campagne et développe une passion pour les chevaux.
En 1983, à l'âge de 10 ans et à la suite d'une suggestion de son école, Guillaume est inscrit dans un cirque itinérant. Le jeune garçon poursuit donc sa scolarité en exprimant en matinée son potentiel comique et en suivant des cours « normaux » l'après-midi. "Un excellent souvenir", dira t-il par la suite. Quelques années plus tard, il sera sur la scène du Café du Trésor.
Mais pour l'instant, la passion de Guillaume, c'est le cheval. Il veut devenir cavalier et se destine à une carrière dans le jumping. Bête de concours hippiques, membre de l'équipe de France de saut d'obstacles, il abandonne ses illusions de percer dans ce milieu, à 18 ans, après une mauvaise chute. Le jeune homme est plein de ressources, et loin de se laisser abattre, il se lance dans une autre passion : la comédie. Il suit la classe libre du Cours Florent à Paris, mais trépigne. Impatient de vivre de son art, il court les castings et joue dans quelques téléfilms.
En 1993, Christophe Malavoy le repère et l'engage pour sa mise en scène de La Ville dont le prince est un enfant. Mais c'est une autre rencontre, avec Jean Rochefort cette fois, dont la jument pouline dans les écuries de son père, qui permet à Guillaume de faire ses premières armes de « premier rôle » sur grand écran. Barracuda ouvre les portes du septième art au comédien qui remporte le prix d'interprétation du festival de St-Jean-de-Luz.
On le retrouve dans En Plein Coeur en 1998, film pour lequel il sera nominé pour le césar du meilleur espoir masculin en 1999, puis donnant la réplique à Jean Yanne dans la comédie Je règle mon pas sur le pas de mon père. L'aventure de comédien continue en 1999 avec La Plage de Danny Boyle, puis Andrez Zulawski l'engage à son tour et Guillaume devient Nemo, reporter écorché vif dans La Fidélité avec Sophie Marceau. Depuis, les tournages s'enchaînent : The Day the Ponies Come Back (2000) de Jerry Schatzberg, Les Morsures de l'aube (2001) d'Antoine de Caunes, Vidocq (2001) de Pitof, Le Frère du Guerrier (2002) de Pierre Jolivet, Mon Idole (premier long réalisé par Guillaume lui-même en 2002), Jeux d'Enfants (2003), Narco (2004) de Gilles Lellouche et Tristan Aurouet, Joyeux Noël (2005) de Christian Carion, L'Enfer (2005) de Danis Tanovic, Un Ticket pour l'espace (2006) d'Eric Lartigau, etc...
Tour à tour comédien, metteur en scène et réalisateur (plusieurs courts-métrages, des publicités et deux longs : Mon Idole et Ne le dis à personne), Guillaume dit volontiers qu'il aime tout dans le cinéma et pourrait faire n'importe quel métier s'y rapportant.
Aujourd'hui Guillaume fait pleinement partie de la nouvelle génération du cinéma français. Une génération pleine d'envies, d'espoirs, de motivations... et manifestement d'avenir.