Wywodzi się z francuskiej rodziny szlacheckiej Goullet de Rugy. Ukończył Lycée Gabriel-Guist'hau, a w 1995 studia w Instytucie Nauk Politycznych w Paryżu. W pierwszej połowie lat 90. działał w Pokoleniu Ekologii, którym kierował Brice Lalonde. W 1995 założył stowarzyszenie ekologiczne pod nazwą „Écologie 44”[2]. W 1997 dołączył do Zielonych, został zastępcą sekretarza generalnego frakcji poselskiej współtworzonej przez to ugrupowanie[3]. W 2001 został radnym Nantes, następnie w tymże roku merJean-Marc Ayrault powołał go na swojego zastępcę do spraw transportu. Funkcję tę pełnił do 2008[2][3]. W kadencji 2008–2014 zasiadał w radzie gminy Orvault[3].
W 2007 po raz pierwszy wybrany do Zgromadzenia Narodowego, reelekcję uzyskał w 2012 z ramienia powstałej na bazie m.in. Zielonych partii Europa Ekologi – Zieloni. Od 2012 pełnił funkcję współprzewodniczącego frakcji deputowanych tej formacji[1]. W 2015 opowiedział się za powrotem ekologów do koalicji rządowej z socjalistami. Opuścił swoje ugrupowanie, powołując ruch polityczny Écologistes! (w 2016 przekształcony w Parti écologiste) i stając na jego czele[3][4]. W 2016 wybrany na wiceprzewodniczącego niższej izby francuskiego parlamentu[1].
W styczniu 2017 wziął udział w zorganizowanych przez socjalistów prawyborach przed wyborami prezydenckimi. W pierwszej turze głosowania zajął piąte miejsce z wynikiem blisko 4% głosów[5]. W trakcie kampanii wyborczej poparł Emmanuela Macrona. Z ramienia prezydenckiego En Marche! w czerwcu 2017 ponownie został wybrany w skład Zgromadzenia Narodowego[6].
W tym samym miesiącu został wybrany na przewodniczącego niższej izby francuskiego parlamentu XV kadencji[7]. Funkcję tę pełnił do 4 września 2018, kiedy to został powołany na stanowisko ministra stanu oraz ministra transformacji ekologicznej i solidarnej w drugim rządzie Édouarda Philippe’a[8]. 16 lipca 2019 zrezygnował z funkcji rządowych; powodem podania się do dymisji były doniesienia w mediach o kosztownych prywatnych przyjęciach, które miał urządzać w trakcie kierowania Zgromadzeniem Narodowym[9]. W 2021 bezskutecznie ubiegał się o prezydenturę regionu Kraj Loary, został wówczas wybrany do rady regionalnej[10].