Na zijn studies kunstgeschiedenis aan l’Ecole du Louvre en klassieke gitaar aan l’Ecole Normale de Musique de Paris, besliste Vincent Dumestre in 1991 om zich te wijden aan de muziek voor luit, barokgitaar en theorbe. Hij specialiseerde zich bij Hopkinson Smith, Eugène Ferré en Rolf Lislevand aan het conservatorium van Toulouse en bij Frédéric Michel aan het conservatorium van Boulogne. Sindsdien speelde Vincent Dumestre mee in talrijke concerten, met name met ensembles als Ricercar Consort, La Simphonie du Marais, Le Concert des Nations, A Sei Voci, La Grande Ecurie et la Chambre du Roy, Akadémia en Le Centre du Musique Baroque de Versailles. In 1997 richtte Vincent Dumestre Le Poème Harmonique op, het ensemble waarvan hij dirigent is. Voor zijn werk met Le Poème Harmonique verkoos het tijdschrift Diapason hem tot ‘jong talent van het jaar 1999’. De opnamen van het ensemble, verschenen bij het label Alpha, werden stuk voor stuk gelauwerd door de pers (Diapason d’Or, Choc du Monde de la Musique, prijzen van Répertoire, Opéra International, Télérama …).