Guillaume Marquet a fait ses études littéraires au lycée Victor Duruy à Paris et a été formé dans un premier temps au Studio-théâtre d’Asnières-sur-Seine par Jean-Louis Martin-Barbaz et Hervé van der Meulen. Il entre, en 2001, au Conservatoire National Supérieur d’Art Dramatique de Paris  (Professeurs d’interprétation : Philippe Adrien, Joël Jouanneau et Daniel Mesguich). Sorti en 2004, il partage dès lors son temps entre le théâtre, la musique, la télévision, le cinéma, la radio et... ses enfants, Céleste, Joséphine, Côme et Bertil !
 
En 2011, il reçoit le Molière du « Jeune talent » (Molière de la révélation théâtrale masculine) pour son rôle de Rédillon dans "Le Dindon"  de Georges Feydeau, mise en scène Philippe Adrien.