É bacharel em Administração de Empresas pela Universidade de São Paulo e possui cursos de extensão no INSEAD e HBS.
Trabalhou em instituições financeiras e na Fepasa até que, em 1979, passou a ser sócio da Natura, na época uma pequena loja de cosméticos situada na rua Oscar Freire, em São Paulo.
Além de sua atuação na Natura, Guilherme Leal tem participado da criação e desenvolvimento de diversas organizações da sociedade civil.
É o caçula de quatro irmãos e possui cinco filhos.
É fundador e membro do conselho do Instituto Ethos – Empresas e Responsabilidade Social, além de integrante dos conselhos da WWF-Brasil e atual presidente do conselho do Fundo Brasileiro para a Biodiversidade (Funbio). Também participou da Fundação Abrinq e do Instituto Arapyau, uma organização voltada para a educação e desenvolvimento sustentável.
Colaborou também para o estabelecimento da ESCAS, direcionada para a graduação de líderes na criação e disseminação da biodiversidade e sustentabilidade.
Foi oficializado em 16 de maio de 2010 como pré-candidato a vice-presidente na chapa de Marina Silva, convidado pela pré-candidata.