作为驯马师的儿子,他的童年就是在巴黎近郊的驯马场里度过的。少年时,他一直梦想成为一个骑手,并且在专业教练的培养下。一次严重的摔伤破碎了的骑手之梦,却为他开启了演艺之门。之后,在艺术学院有过短暂的学习经历。
吉约姆·卡内精彩图集1993年,参演个人首部电视系列剧《Premiersbaisers》。1997年,与让·雷谢夫,克莱尔·凯姆联袂主演惊悚电影《食人魔鬼鱼》。1998年,与热拉尔·朗万,维吉妮·拉朵嫣等联合出演爱情犯罪电影《在心里》。1999年,由其参演的剧情电影《谁能色放你》上映,他凭借该片提名第24届法国凯撒奖最佳男新人；同年,由其主演的剧情电影《我跟着父亲调整步伐》上映,他凭借该片获得第13届卡布尔浪漫电影节最佳男新人。2000年,与莱昂纳多·迪卡普里奥等联袂出演的爱情冒险电影《海滩》上映；同年,与苏菲·玛索搭档主演爱情电影《情欲写真》,在片中饰演闯入了克莱丽的生活之中的摄影师莫内。2001年,与杰拉尔·德帕迪约共同主演惊悚犯罪电影《夺面解码》。2002年,自编自导自演个人第一部电影《我的偶像》,该片提名第28届法国凯撒奖最佳剧情片处女作,第16届欧洲电影奖欧洲年度发现。2003年,与玛丽昂·歌迪亚合作主演爱情电影《两小无猜》,在片中饰演与苏菲约定了彼此间的那个“挑战胆识”的游戏的朱利安。2004年,与扎布·布雷特曼,伯努瓦·波尔沃德联合主演喜剧电影《不定时休眠者》。2005年,由其出演的剧情电影《圣诞快乐》上映；9月,与艾曼纽·贝阿,嘉莲·维雅联合出演的剧情电影《情狱》上映。2006年,执导由弗朗索瓦·克鲁塞,玛丽-乔西·克罗兹共同主演的悬疑惊悚电影《不可告人》,该片提名第32届法国凯撒奖最佳影片,获得第12届法国卢米埃尔奖最佳影片,他凭借该片提名第12届法国卢米埃尔奖最佳导演,获得第32届法国凯撒奖最佳导演；同年,与凯德·麦拉德,奥利维埃·巴鲁联袂主演的科幻喜剧电影《宇宙通行证》上映。吉约姆·卡内2007年,与奥黛丽·塔图搭档主演爱情电影《巴黎夜未眠》,在片中饰演具有男子汉的阳刚之气而且魅力十足的厨师弗兰克,他凭借该片获得第21届卡布尔浪漫电影节最佳男演员。2008年,与弗朗索瓦·克鲁塞合作主演动作犯罪电影《血缘关系》。2009年,由其主演的爱情惊悚电影《天真侦探》上映；9月23日,与埃米尔·库斯图里卡共同主演的爱情惊悚电影《克格勃无间事件》上映,该片根据冷战时代的前苏联克格勃探员间谍案真实事件改编；12月,与玛丽昂·歌迪亚搭档主演的爱情冒险电影《兰卡斯特的最后一次飞行》上映,他在片中饰演骑兵连的中尉安东尼。2010年,与萨姆·沃辛顿,凯拉·奈特莉联合出演的电影《一夜迷情》上映,他在片中饰演乔安娜的旧情人艾力克斯；同年,执导由玛丽昂·歌迪亚,伯努瓦·马吉梅尔合作主演的喜剧电影《小小的白色谎言》,该片讲述了一群各怀心事的中产阶级“朋友们”乱七八糟的度假生活的故事,提名第24届欧洲电影奖观众奖-最佳影片。2011年,与莱蒂西娅·卡斯塔,凯德·麦拉德联袂主演的儿童冒险电影《新纽扣战争》上映；同年,由其主演的剧情电影《更好的生活》上映,他凭借该片获得第6届罗马电影节最佳男演员。2012年,与让·杜雅尔丹,吉尔·勒卢什等联合出演喜剧电影《不忠者》。2013年,执导由克里夫·欧文,比利·克鲁德普,玛丽昂·歌迪亚联袂主演的惊悚犯罪电影《血缘》；3月,与玛丽娜·汉斯合作主演的传记电影《神驹贾鲁普》上映,他在片中饰演心理素质不好,很难控制自己脾气的障碍马术选手皮埃尔·杜兰德,凭借该片提名第19届法国卢米埃尔奖最佳男演员；11月,与弗朗索瓦·克鲁塞,维尔日妮·埃菲拉联袂主演的剧情电影《孤身一人》上映。吉约姆·卡内2014年7月,与凯瑟琳·德纳芙搭档主演的剧情电影《我们曾深爱过的男人》上映,他在片中饰演有着很多段风流韵事的律师莫里斯；11月,与安娜·吉拉多特,让-伊夫·贝特鲁联袂主演的犯罪电影《下次,我会瞄准心脏》上映,该片改编自七十年代的一件真人真事,他凭借该片提名第20届法国卢米埃尔奖最佳男演员,第40届法国凯撒奖最佳男主角。2015年9月,与本·福斯特共同主演的传记电影《瞒天计划》上映,他在片中饰演阿姆斯特朗所在车队的医生。2016年,与夏洛特·勒·邦共同主演的喜剧电影《北极之心》上映；同年,由其出演的惊悚战争电影《雅多维尔围城战》上映；9月,与吉约姆·高丽安,爱丽丝·波尔等联合主演的传记电影《我与塞尚》上映。2017年,与梅拉尼·罗兰合作主演剧情电影《我的儿子》；同年,自编自导自演喜剧电影《摇滚学徒》,该片讲述了吉约姆·卡内跟法国著名歌手约翰尼·哈里戴学习如何成为真摇滚的故事,他凭借该片提名第43届法国凯撒奖最佳男主角。2018年,与马修·阿马立克,伯努瓦·波尔沃德联合主演喜剧电影《大浴场》；同年,与朱丽叶·比诺什合作主演的喜剧电影《双面生活》上映,他在片中饰演堆满笑容,圆滑世故的编辑阿兰；9月,与吉尔·勒卢什共同主演的喜剧电影《爱是一场盛宴》上映,他在片中饰演艳福匪浅的警探法兰克。2019年,执导由玛丽昂·歌迪亚,弗朗索瓦·克鲁塞共同主演的喜剧电影《我们终将在一起》,该片是电影《小小的白色谎言》的续集；7月,与丹妮·沃瑞西莫,德尼·拉旺联合主演的喜剧电影《虎胆凤威》上映；9月,与薇儿拉·贝坦丝搭档主演的剧情电影《奉土地之名》上映；11月,与丹尼尔·奥特伊共同主演的爱情喜剧电影《好梦一日游》上映。2021年,自编自导自演惊悚电影《他》。2023年2月1日,自导自演的古装喜剧《高卢英雄：中国大战罗马帝国》上映。
1999年,开始与演员黛安·克鲁格约会。2001年9月1日,二人结婚。2006年,因为工作原因聚少离多二人离婚。2003年,与玛丽昂·歌迪亚在合作电影《两小无猜》时相识。2007年,两人开始交往。2011年5月20日,玛丽昂·歌迪亚产下一名男婴,取名为马塞尔·卡内。2017年3月17日,玛丽昂·歌迪亚生下了一个女儿。
在电影《摇滚学徒》中,吉约姆·卡内回到了自己的舒适区,并以令人惊讶的方式将镜头对准自己,他在这里成功地展示了一个新鲜的名人形象,并且完全不回避名人的丑陋一面,也不介意装疯卖傻,但他在表演中注入了自己的理解,不同于大部分夸张风格的法国喜剧。吉约姆·卡内是标准的法国英俊演员,成为了法国浪漫男人的代言人。而且,他是获得法国凯撒奖肯定的导演和编导,制片的全方位电影人,在电影界潇洒自如地施展着自己的才华。电影《小小的白色谎言》具备了所有的有趣和颠覆,是奇妙的,有趣又感人的,吉约姆·卡内证明了他是个名副其实的电影导演。