Talentuoso attore, sceneggiatore e regista francese, teatrale e cinematografico, Guillaume Gallienne nasce l'8 febbraio 1972 a Neully-sur-Seine. Cresciuto in una ricca famiglia parigina, decide di volersi guadagnare da vivere con la recitazione e si diploma alla scuola di teatro del Cours Florent nel 1991. In seguito si perfeziona al Conservatorio Nazionale Superiore di Arte Drammatica. Nel 1992 ottiene il suo primo ruolo cinematografico in Tableau d'honneur di Charles Nemes, ma poi si concentra sul teatro e sviluppa il suo talento di attore, che lo porta a diventare nel 1998 membro della compagnia permanente della "Comédie-Française", prestigioso palcoscenico parigino. Nel 1997 lo vediamo nei panni dell'amico del ballerino argentino Pablo Verón ne La Leçon de tango di Sally Potter, prima di replicare al comico Elie Kakou in Monsieur Naphtali (1999) di Olivier Schatzky. Nel 2000 è Evrard Sainte Croix in Jet Set di Fabien Onteniente, incentrato sui tentativi di un uomo che vuole salvare il suo bar della banlieue dal fallimento. Nel 2003 incarna La Houlette nel film storico di avventura Il tulipano d'oro di Gérard Krawczyk, con Penélope Cruz nei panni della gitana Adeline La Franchise, che convince il protagonista Fanfan ad arruolarsi nell'esercito di Luigi XV. Nel 2004 interpreta l'analista di Guillaume Canet nella delirante commedia Narco, primo film di Gilles Lellouche, coregista con Tristan Aurouet. Dopo aver partecipato alla commedia corale Un po' per caso, un po' per desiderio (2006) di Danièle Thompson - ambientata ad Avenue Montaigne, l'elegante culla parigina della cultura - Gallienne ottiene un piccolo ruolo, quello del conte Vergennes, nel film di Sofia Coppola Marie Antoinette (2006), sulle vicende della regina più tristemente nota di Francia. L'attore si merita poi un ruolo da protagonista ne La Jungle (2006) di Matthieu Delaporte, in cui interpreta Mathias Warkhevytch, uno dei due figli di papà che fanno la folle scommessa di sopravvivere sette giorni e sette notti a Parigi con soli sette euro.

Tra commedie, film storici e la prima regia
Particolarmente attratto dai film di argomento storico-politico (Mon colonel, 2006, Le candidat, 2006, Adieu De Gaulle, Adieu, 2009), Gallienne non trascura mai il suo lato ironico, come dimostra la sua partecipazione a numerose commedie francesi e a programmi di sketch televisivi, come "Le Grand Journal de Canal +". Nel 2007 lo vediamo in Monsieur Max, dramma di Gabriel Aghion sul poeta francese Max Jacob, omosessuale ed ebreo convertito al cattolicesimo, arrestato dalla Gestapo e rinchiuso in un campo di deportazione. Nello stesso anno ottiene un piccolissimo ruolo - quello di un agente di polizia francese un po' caricaturale - nel film di avventura Il mistero delle pagine perdute di Jon Turteltaub, sequel de Il mistero dei Templari (2004), con Nicolas Cage nei panni dell'archeologo ricercatore Ben Gates. Nel 2009 è un critico nell'apprezzato film storico Il concerto di Radu Mihaileanu, storia agrodolce di un direttore d'orchestra deposto dalla politica di Brežnev, che si riscatta diversi anni dopo. Nel 2010 lo vediamo nell'ultima commedia di Pascal Thomas, Ensemble, nous allons vivre une très, très grande histoire d'amour..., oltre che ne L'italien di Olivier Baroux, su un franco-algerino che si fa passare per un italiano che lavora a Nizza. Nel 2012 è Jolitorax, al fianco di Gérard Depardieu ed Edouard Baer, in Asterix e Obelix al servizio di sua Maestà di Laurent Tirard. L'anno successivo l'attore esordisce alla regia di un lungometraggio, Tutto sua madre, adattamento della sua pièce teatrale autobiografica "Les Garçons et Guillaume, à Table", grandissimo successo in Francia. Nel suo debutto dietro la macchina presa, Gallienne, doppio interprete nei panni di se stesso e della madre, rivela, con i toni della commedia, il suo difficile rapporto con una madre soffocante, che lo ha indotto a convincersi di essere omosessuale. Nel 2014 lo vediamo nel biopic Yves Saint Laurent, in cui incarna Pierre Berge, il compagno del celebre stilista francese.