Originaire de Haute-Savoie, Guillaume Cottet-Dumoulin obtient en 1996 un 1er prix d’euphonium, ainsi qu’un 1er prix de Musique de chambre au CNSM de Paris.

En parallèle, il étudie le trombone et obtient également un 1er prix en 2000 au CNSMDP.

Il rejoint l'Orchestre de Paris au poste de trombone solo en janvier 2001 et joue sous la direction des plus grands chefs tels que Christophe Eschenbach, Paavo Järvi, Daniel Harding et Klaus Mäkelä, Esa Pekka Salonen, Lahav Shani, Riccardo Chailly...

En 2003, il est lauréat du concours international de trombone de Lieksa.

Il est membre du quintette de cuivres de l'Orchestre de Paris, du Quatuor de trombones Gilles Millière et du trio de jazz Timetracks, formations avec lesquelles il a réalisé plusieurs enregistrements.

Passionné de pédagogie, il a enseigné le trombone au CRR de Versailles et au CRR de Paris.

En 2022, il est nommé professeur de trombone au Conservatoire National Supérieur Musique et de Danse de Paris.

Il se produit régulièrement en France et à l'étranger où il donne des master-classes.