1981년 11월 11일, 0세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 룩셈부르크시의 샤를로트 대공비 산부인과 병원에서 앙리 대공과 쿠바 태생 마리아 테레사 대공비 사이의 맏이로 태어났다.

1981년 11월 11일, 0세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 마리 아스트리드 공녀와 기욤 공자를 대부모로 두었다.

1981년 11월 11일, 0세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 대공가 일원으로서 태어나면서 아돌프 드 나사우 훈장 대십자장을 받았다.

1997년 00월 00일, 15세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 룩셈부르크 스카우트 대원으로 그해 여름 네팔 인도주의 캠프에 참가해 숲 복원 사업 등 빈곤 지역 지원 활동을 했다.

1999년 00월 00일, 17~18세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 멕시코 아과스칼리엔테스의 낙후 지역 청소년에게 교육·사회 지원을 펴는 자선 활동에 참여했다.

2000년 00월 00일, 18~19세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 장애인을 돕는 크레츠베르크 재단 이사회 의장을 맡아 2011년까지 이끌었다.

2000년 10월 07일, 18세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 나사우 가문 금사자 훈장 기사장을 받았다.

2001년 00월 00일, 19~20세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 로렌츠바일러 초등학교와 룩셈부르크시 로베르 슈만 고등학교를 거쳐 스위스 르 로제 학원과 콜레주 알팽 앵테르나시오날 보 솔레유에서 공부한 뒤 프랑스 바칼로레아에 합격했다.

2001년 03월 00일, 19세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 국가 경제 진흥 기구인 룩셈부르크 경제개발위원회의 명예의장에 올랐다.

2001년 09월 00일, 19세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 영국 샌드허스트 왕립육군사관학교에 들어가 이듬해 8월까지 장교 교육을 받았다.

2002년 12월 00일, 21세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 디키르히 군사센터에서 가족과 국가 요인이 지켜보는 가운데 룩셈부르크 육군 장교 선서를 했다.

0000년 00월 00일, 00세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 샌드허스트 장교 교육을 마친 뒤 영국 더럼대학교 유니버시티 칼리지와 런던의 브루넬대학교에서 역사와 정치를 공부했다.

2003년 00월 00일, 21~22세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 벨기에 화학기업 UCB에서 인턴으로 일했다.

2004년 00월 00일, 22~23세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 런던의 도이체방크에서 인턴십을 했다.

2004년 00월 00일, 22~23세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 뉴욕에서 열리는 룩셈부르크 아메리칸 비즈니스 어워드 시상을 맡기 시작했다.

2005년 00월 00일, 23~24세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 아르셀로미탈 스페인 지사에서 인턴으로 근무했다.

2005년 00월 00일, 23~24세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 총리·외무장관과 함께 뉴욕 유엔 본부의 밀레니엄 회의에 참석했다.

2005년 06월 00일, 23세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 국가평의회 위원이 되어 2024년 10월 대공 대리에 오를 때까지 활동했다.

2005년 09월 07일, 23세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 부모와 함께한 슬로바키아 국빈 방문 중 백십자 훈장 2등급을 받았다.

2006년 00월 00일, 24~25세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 25번째 생일을 기념해 룩셈부르크가 아버지와 자신의 얼굴을 함께 새긴 2유로 기념주화를 발행했다.

2006년 00월 00일, 24~25세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 스위스 프리부르의 필란트로포스 연구소에 들어가 1년간 철학과 인류학을 공부했다.

2009년 00월 00일, 27~28세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 앙제의 알베르르그랑 연구소에서 문학과 정치학을 공부해, 두 기관의 협약에 따라 앙제대학교가 수여하는 학사 학위를 우등으로 받았다.

2009년 01월 30일, 27세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 이탈리아 공화국 공로훈장 대십자 기사장을 받았다.

2011년 03월 00일, 29세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 10년 넘게 의장을 맡았던 크레츠베르크 재단의 명예회장직을 받아들였다.

2012년 00월 00일, 30~31세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 브뤼셀의 유럽연합 집행위원회와 룩셈부르크 EU 상주대표부에서 실무를 익히며 외교이사회 등 회의에 참여했다.

2012년 03월 21일, 30세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 네덜란드 오라녜나사우 훈장 대십자 기사장을 받았다.

2012년 04월 26일, 30세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 벨기에 귀족 스테파니 드 라누아 백작과의 약혼이 대공실을 통해 발표됐다.

2012년 06월 23일, 30세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 오크 왕관 훈장 대십자장을 받았다.

2012년 10월 19일, 30세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 스테파니 드 라누아와 민법상 혼인식을 올렸다.

2015년 03월 05일, 33세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 프랑스 레지옹 도뇌르 훈장 그랑 오피시에를 받았다.

2016년 01월 18일, 34세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 독일 슈파이어 대성당 유럽재단 이사회에 합류했다.

2017년 00월 00일, 35~36세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 전 세계 스카우트 운동을 지원하는 세계스카우트재단 이사회에 들어갔다.

2017년 05월 23일, 35세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 포르투갈 아비스 훈장 대십자장을 받았다.

2018년 09월 00일, 36세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 아내와 함께 런던으로 거처를 옮겨 이듬해까지 왕립국방대학원에서 국제관계·지정학 등 고위 지도자 과정을 밟았다.

2019년 10월 00일, 37세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 할아버지 장 대공이 세상을 떠난 뒤 룩셈부르크 스카우트 총재로서 선서를 했다.

2019년 10월 15일, 37세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 벨기에 왕관 훈장 대십자장을 받았다.

2020년 05월 10일, 38세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 첫아들 샤를 왕자를 얻었다.

2020년 09월 22일, 38세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 영국 샌드허스트 왕립육군사관학교의 샌드허스트 메달을 받았다.

2021년 09월 00일, 39세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 세계스카우트재단 회장에 취임해 2023년 10월까지 재임한 뒤 명예회장이 됐다.

2023년 03월 27일, 41세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 둘째 아들 프랑수아 왕자를 얻었다.

2024년 00월 00일, 42~43세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 룩셈부르크 기술 행사 NEXUS2050의 첫 회 개막을 맡았다.

2024년 03월 21일, 42세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 스카우트 운동에 기여한 공로로 세계스카우트연맹의 브론즈 울프상을 받았다.

2024년 06월 23일, 42세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 국경일 행사에서 아버지 앙리 대공이 그해 10월 자신에게 대공 대리직을 맡기겠다고 발표하면서 권한 이양의 첫 대상자로 지목됐다.

2024년 12월 24일, 43세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 아버지 앙리 대공의 성탄 메시지에서 2025년 10월 3일 퇴위와 함께 대공위를 넘겨받는다는 일정이 공표됐다.

2025년 10월 03일, 43세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 앞선 네 명의 기욤 대공을 잇는다는 뜻에서 기욤 5세를 즉위명으로 택했다.

2025년 10월 03일, 43세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 하원에서 즉위 연설을 하고 방명록에 서명한 뒤, 대공궁 발코니에서 스테파니 대공비와 두 아들과 함께 시민들에게 인사했다.

2025년 10월 03일, 43세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 국가원수 즉위와 함께 대령에서 장군으로 진급해 헌법에 따라 정부 권한 아래 군 통수를 맡았다.

2025년 10월 03일, 43세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 즉위 당일 저녁 대공궁에서 각국 왕실과 에마뉘엘 마크롱 프랑스 대통령, 프랑크발터 슈타인마이어 독일 대통령 등이 참석한 만찬을 열었다.

2025년 10월 23일, 43세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 벨기에 레오폴드 훈장 대수장을 받았다.

2025년 12월 24일, 44세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 성탄 전야 연설에서 국민과 직접 만나겠다며 지방 도시를 차례로 찾는 '즐거운 입성' 방문 다섯 곳을 예고했다.

2026년 01월 23일, 44세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 즉위 후 첫 공식 방문으로 스테파니 대공비, 두 아들과 함께 바티칸에서 교황 레오 14세를 알현하고 양국 관계와 유럽 정세를 논의했다.

2026년 03월 05일, 44세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 펠리페 6세 국왕의 초청으로 스테파니 대공비와 장관들을 이끌고 이틀 일정으로 마드리드를 방문했다.

2026년 03월 05일, 44세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 스페인 정부로부터 이사벨 라 카톨리카 훈장 목걸이장을 받았다.

2026년 07월 01일, 44세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 즉위 후 여섯 번째 예방 방문으로 파리 엘리제궁에서 마크롱 대통령 부부를 만나 국경 협력과 우주·기술·국방 협력을 논의했다.

2026년 09월 29일, 44세 때, 기욤 5세 룩셈부르크 대공은 핀란드 백장미 훈장 목걸이 대십자장을 받았다.