Гійом де Тонкедек народився 18 жовтня 1996 у Парижі та виріс в Лувесьєнні у багатодітній сім'ї; його мати, агент з нерухомості і батько-інженер мали чотирьох дітей[1]. Протягом двох років проходив навчання в студії Maubel, а потім в консерваторії Версаля[fr]. У 1986-му відвідував Курси Флоран, готуючись для вступу до Національної консерваторії драматичного мистецтва в Парижі, яку закінчив у 1989 році, отримавши ступінь бакалавра економіки[1].
У 1986 році Гійом де Тонкедек дебютував в кіно, отримавши свою першу роль у фільмі режисера П'єра Граньє-Дефера «Приватні уроки». У тому ж році він зіграв у стрічці «Викрадено Чарлі Спенсера!» Франсіса Юстера.
У 1992 році Тонкедек зіграв свою першу головну роль Жульєна Мартена у фільмі Шарля Немеса «Список убитих на війні», після чого зіграв кілька ролей у кіно та почав більше працювати на телебаченні. Найзначніші телевізійні роботи актора — участь у 10-ти епізодах серіалу «Комісар Кордьє», де він зіграв Томаса Соренсена та у «Що таке добре, що таке погано» (2007) в ролі батька сімейства Лепік.
У 2013 році Гійом де Тонкедек отримує премію «Сезар» як найкращий актор другого плану за роль Клода Катіньоля в чорній комедії «Ім'я», поставленій за однойменною п'єсою Александра де ла Пательєра та Матьє Делапорте. До цього актор зіграв цю роль на театральній сцені.