Berdasarkan data dari Biographie Universelle, Joseph Ignace Guillotin dilahirkan pada tahun 1738 di Saintes, sebuah kota kuno di tepi sungai Charente didaerah dataran rendah. Setelah menerima dasar-dasar pendidikan, ia menyusun essai untuk mendapatkan gelar master seni dari universitas Bordeaux. Hasil tulisannya mengesankan para Jesuit dan mengajaknya untuk memasuki ordo Jesuit. Guillotin kemudian diangkat sebagai profesor di perguruan tinggi Irish di Bordeaux. Namun, setelah beberapa tahun, ambisinya untuk mencapai hal yang lebih tinggi lagi mendorongnya untuk keluar dari ordo Jesuit dan dia pergi ke Paris untuk belajar ilmu kedokteran. Saat sedang menimba ilmu di Paris, dirinya menonjol sebagai murid yang paling cerdas dan rajin dari Antoine Petit, profesor terhebat pada masanya. Begitu bersemangatnya ia dalam mengejar pengetahuan medis, membuat ia mampu menjadi pembimbing teman-temannya, untuk menjelaskan pelajaran dan instruksi yang mereka dapatkan dari gurunya. Akhirnya iapun memperoleh ijazah dari dan menjadi dokter di ibukota.

Pada bulan Desember 1788, Guillotin menyusun sebuah pamflet protes berjudul Petisi Warga yang Tinggal di Paris. Akibat dari protest yang ditulisnya, ia dipanggil oleh parlemen Prancis untuk memberikan pendapatnya, hal ini menjadi hal yang akan meningkatkan popularitasnya. Pada tanggal 2 Mei 1789, ia diangkat menjadi salah satu dari 10 deputi Paris di Estates-General of 1789. Sebagai anggota majelis, Guillotin fokus mengarahkan perhatiannya terhadap reformasi medis. Pada 10 Oktober 1789, ketika dia berpandangan tentang hukuman mati, ia mengusulkan bahwa "penjahat yang dihukum mati lebih baik dilakukan dengan cara dipenggal, dan dilakukan dengan mekanisme yang sederhana. "Mekanisme" ini didefinisikan sebagai "mesin yang memenggal kepala tanpa rasa sakit". Usulannya ini kemudian muncul dalam surat kabar Royalis, Les Actes des Apôtres. 

Pada saat itu, pemancungan di Prancis biasanya dilakukan dengan kapak atau pedang, yang kadangkala pada prosesnya tidak menyebabkan kematian secara langsung. Selain itu, pemenggalan kepala hanya dilakukan untuk kaum bangsawan, sementara rakyat jelata biasanya digantung, atau lebih buruknya dieksekusi dengan cara sadis lainnya. Guillotin berasumsi bahwa lebih baik hukuman mati untuk semua kalangan menggunakan sistem yang lebih adil yaitu pemenggalan kepala dengan cara mekanis, maka masyarakat akan merasa jauh lebih menghargai hak-hak hidup. Terlepas dari usulan ini, Guillotin sebenarnya menentang hukuman mati dan berharap metode eksekusi yang lebih manusiawi dan tidak menyakitkan secara lama akan menjadi langkah pertama menuju penghapusan total hukuman mati. Dia juga berharap agar masyarakat dan anak-anak tidak lagi menyaksikan jalannya eksekusi dan menginginkan para terdakwa dihukum secara tertutup, oleh karena itu ia berkeyakinan bahwa hukuman mati dengan standarisasi pemenggalan kepala akan menghapus sistem yang kejam dan tidak adil saat itu.

Pada 1 Desember 1789, Guillotin memberikan komentar selama pidato kepada Majelis tentang hukuman mati. "Sekarang, dengan mesin saya, saya memotong kepala Anda dalam sekejap mata, dan Anda tidak pernah merasakannya!" Sontak seisi ruang majelis terbahak-bahak mendengarnya dan pernyataan itu dengan cepat menjadi lelucon populer, dan beberapa hari setelah debat, sebuah lagu komik tentang Guillotin dan mesin "miliknya" beredar, hal itu membuat namanya diingat selamanya untuk mesin eksekusi itu. Selama sisa hidupnya, Guillotin merasa sangat menyesal bahwa mesin itu dinamai menurut namanya. 

Mesin itupun dibuat oleh Antoine Louis , bersama dengan insinyur Jerman Tobias Schmidt. Menurut memoar algojo Prancis, Sanson, Louis XVI menyarankan untuk menggunakan pisau lurus yang dan bukan melengkung.

Pada akhir Masa Pemerintahan Teror, Guillotin ditangkap setelah sepucuk surat dikirimkan kepadanya dari Count Fouquier-Tinville dijatuhi hukuman dieksekusi mati, sayangnya suratnya berhasil dicegat oleh jaksa penuntut umum. Dalam surat itu Fouquier meminta Guillotin untuk merawat istri dan anak-anaknya.Guillotin ditanyai tentang lokasi keluarga Fouquier-Tinville  namun dia menolak untuk menjawab, entah karena dia tidak tahu atau tidak mau menyerahkan keluarga Count. Hal itu menyebabkan dia dipenjara karena menolak untuk menjawab. Dia dibebaskan dari penjara dalam amnesti umum saat 9 Thermidor 1794 setelah Robespierre jatuh dari kekuasaan, dan meninggalkan karier politiknya untuk melanjutkan profesi medis. Guillotin menjadi salah satu dokter Prancis pertama yang mendukung penemuan vaksinasi Edward Jenner dan pada 1805 menjadi Presiden Komite Vaksinasi di Paris. Dia juga menjadi salah satu tokoh yang mendirikan Akademi Kedokteran Nasional.