Natural de Lisboa, Guilherme Fernandes fez quase toda a formação no Sporting antes de sair para o Amora e, posteriormente, para o Estrela da Amadora.
Em 2023/24, foi cedido ao Betis, clube ao qual permaneceu ligado durante as últimas três temporadas.
Aos 25 anos e sem fazer a estreia na equipa principal dos verdiblancos, Guilherme Fernandes desvincula-se do clube, com um registo de 57 partidas na equipa B.
Segue-se agora o Córdoba, num regresso à LaLiga 2, onde esteve na temporada passada, em representação do Valladolid, por empréstimo do Betis.