Гийом Мюсо е роден на 6 юни 1974 г. в Антиб, Франция. Майка му е библиотекарка. От малък се пристрастява към четенето, и започва да пише още като ученик. След като завършва гимназия на 19 години, заминава за САЩ, където пребивава в Ню Йорк и Ню Джърси и се препитава като продавач на сладолед. Няколко месеца по-късно се връща във Франция с много идеи и учи в Университета на Ница, като получава бакалавърска степен по икономика. Продължава обучението си в Монпелие с магистърска степен по икономика. След дипломирането си работи като преподавател в гимназията „Еркман-Шартиян“ във Фалсбург и в Института за обучение на учители в Лотарингия. От септември 2003 г. в продължение на 5 години преподава икономически и социални науки в гимназията към Международния център във Валбон.
Заедно с работата си продължава да пише. Първият му роман е публикуван през 2001 г., но няма успех.
След тежка автомобилна катастрофа той започва да се интересува от темата за ПБС – преживяванията, близки до смъртта. Резултатът е романът му „И след това...“ издаден през 2004 г. Той става международен бестселър и го прави известен. През 2008 г. е екранизиран във филм с участието на Джон Малкович.
Следващите му романи, характерни със свръхестествени елементи, изгаряща любовна страст и интрига, близка до трилъра и съспенса, неизменно са в списъците на бестселърите на Франция. Те са преведени на 35 езика и са издадени в над 18 милионен тираж по света. Успехът му го прави най-четения съвременен автор във Франция.
През 2012 г. е удостоен с наградата Кавалер на Ордена на изкуството и литературата на Франция.
Брат му Валентин Мюсо е писател на криминални романи.
