A l'âge de dix-huit ans, elle rejoint l'Opéra-Studio et fait ses débuts Salle Favart à Paris quelques années plus tard dans le rôle de Baba la Turque du Rake's Progress de Stravinsky. Elle fait partie de la troupe de l'Atelier Lyrique du Rhin avant d'entrer aux Arts Florissants de William Christie.
Depuis 1980, Guillemette Laurens a chanté sur les grandes scènes musicales d’Europe ainsi qu’aux Etats-Unies, en Colombie, Israël, Afrique du Sud et au Japon. Elle y a interprété des œuvres aussi diverses que Le Nez de Chostakovitch, Dido and Aeneas de Purcell, Atys de Lully, I Puritani de Bellini, La Clemenza di Tito de Mozart, L’Orfeo et L’Incoronazione di Poppea de Monteverdi, la Messe en Si de J. S. Bach, L’enfance du Christ de Berlioz.
Elle a travaillé avec des ensembles de grande renommée : La Petite Bande dirigée par Gustav Leonhardt, La Chapelle Royale ( Philippe Herreweghe ), Les Arts Florissants (William Christie), Concerto Vocale ( René Jacobs ), Capriccio Stravagante ( Skip Sempé ), Il Giardino Armonico et Sequentia.
En 1998, Guillemette Laurens a interprété le rôle de Pénélope du Ritorno d’Ulisse in Patria de Monteverdi au kunstenFestival des Arts à Bruxelles. Cette production, réalisée en collaboration avec la Hand Spring Puppet Company sudafricaine de William Kentridge et dirigée par Philippe Pierlot, a par la suite été acclamée à Vienne, Berlin, Amsterdam et Zürich.
En 1998 également, son enregistrement des Musiche di Bellerofonte Castaldi ( 1ère mondiale ) avec Vincent Dumestre a suscité des critiques enthousiastes.
Au mois d’août1999, elle chantera le rôle d’Idonia de La Catena d’Adone de Mazzocchi dans le cadre du Festival d’Innsbruck sous la direction du luthiste Konrad Junghänel.
Guillemette Laurens a enregistré pour Harmonia Mundi, Teldec, Erato, EMI, Philips et Audivis.