Avant tout professeur et praticien, il a exécuté et perfectionné presque toutes les opérations chirurgicales. On lui doit plusieurs opérations nouvelles, notamment la cicatrisation de l'intestin dans les hernies étranglées, la ligature des principaux troncs artériels, la résection du maxillaire inférieur, la réduction chirurgicale de la fracture inférieure des deux os de la jambe (qui porte, depuis, son nom), ainsi que le traitement chirurgical de la fibrose rétractile de l'aponévrose palmaire de la main (maladie de Dupuytren).
Grâce à sa clientèle nantie, il amassa une belle fortune dont, en tant que fidèle royaliste, il offrit un tiers à Charles X en exil qui trouva plus sage de refuser. Il légua aussi à la Faculté une somme conséquente qui servit à la fondation d'une chaire d'anatomie pathologique et à la création d'un musée anatomique à Paris, qui porte son nom : le Musée Dupuytren fondé par Mathieu Orfila. On lui doit également plusieurs articles dans le Dictionnaire de médecine ainsi que des mémoires sur les anus contre nature, sur la ligature des principaux troncs artériels, etc.
Il décéda des suites d’un probable accident vasculaire cérébral survenu deux ans plus tôt et qui l’avait laissé très amoindri.
Guillaume Dupuytren fut inhumé au cimetière du Père-Lachaise où sa tombe reflète bien l’orgueil et l’appétit dont il était largement pourvu.