Prix du Conservatoire National de Région de Nice, puis élève de Jean-Laurent Cochet et de la Classe Libre du Cours Florent où il crée Poil de carotte en comédie musicale, Dominique Guillo entame naturellement sa carrière de comédien au théâtre. Parmi une vingtaine de pièces, il a joué plus de mille fois Cléante dans L'Avare, créé La Nuit de Valognes d'Éric-Emmanuel Schmitt, chanté dans la comédie musicale Mégalopolis au Bataclan, joué dans Un inspecteur vous demande, L'Effet papillon au Théâtre Marigny, Les héritiers, Pour un oui ou pour un non, Sœurs malgré tout, etc.
En 1993 démarre sa carrière télévisuelle, avec le rôle principal du Don, son premier téléfilm pour France 2. S'ensuivent une cinquantaine de fictions, dont Les filles du Lido, Victor Sauvage, ou Munch pour TF1, Le rêve d’Esther et Les moissons de l'océan pour France 2, Suspectes pour M6, ou encore La loi de Barbara aux côtés de Josiane Balasko pour France 3.
Il est également le Lieutenant Siskowski dans la série La Crim', diffusée avec succès pendant 8 ans sur France 2. Depuis 2018, il est le frère d’Alexandre Brasseur dans la série quotidienne Demain nous appartient sur TF1. En 2022 il tient le deuxième rôle masculin du film espagnol Sous les palmiers ma mère, resté plusieurs semaines dans le TOP 10 mondial de Netflix.
Également réalisateur, il réalise 9 épisodes de La Crim' pour France 2, la série Duval et Moretti –adaptation française de Starsky et Hutch – pour M6 et Sony Pictures, ainsi qu’une centaine d’épisodes de Demain nous appartient sur TF1.
Producteur, il créé, produit et anime une collection de 31 émissions de Master Class de Théâtre pour La Chaîne THEÂTRES, et réalise les captations du Récital Emphatique de Michel Fau, Kiki de Montparnasse, La poupée sanglante, etc.
Au théâtre, Dominique Guillo importe de Broadway et met en scène à Bobino la comédie musicale Avenue Q, dont il confie la traduction française à Bruno Gaccio. Il monte au théâtre Michel la pièce Coiffure et Confidences, adaptation française de Steel Magnolias, puis Pour un Oui ou Pour un Non de Nathalie Sarraute avec Raymond Acquaviva et Olivier Sitruk, Nuit d'ivresse de Josiane Balasko, Sur la route de Madison avec Clémentine Célarié, et Récréation
avec Aurélien Recoing, Florence Darel, Alysson Paradis et Brice Hillairet au Théâtre du Chêne noir à Avignon.
Dix ans après Avenue Q, il réalise son deuxième rêve de Broadway en important en France Hedwig and the Angry Inch, un musical Rock joué et multi-récompensé dans le monde entier, et pousse son rêve jusqu'à le créer, comme il le souhaitait, au Festival Off d'Avignon 2023.