W 1999 roku Guillaume brał udział w mistrzostwach świata w Ramsau, gdzie indywidualnie był dziewiąty w Gundersenie, a w sprincie zajął 28. miejsce. W sztafecie Francuzi zajęli czwartą pozycję, przegrywając walkę o brązowy medal z reprezentantami Rosji o zaledwie 0,1 sekundy. Ostatnią dużą imprezą w jego karierze były mistrzostwa świata w Lahti w 2001 roku. Osiągnął tam jednak słabe wyniki: indywidualnie plasował się poza czołową trzydziestką, a wraz z kolegami zajął dziewiątą pozycję w sztafecie. Ostatni oficjalny występ zanotował 19 stycznia 2002 roku w Saalfelden am Steinernen Meer, gdzie był ósmy w zawodach Pucharu Świata B rozegranych metodą Gundersena. W 2002 roku zakończył karierę.
Osiągnięcia Igrzyska Olimpijskie 50px Miejsce Dzień Rok Miejscowość Konkurencja Wynik zwycięzcy Strata Zwycięzca2.15px12 lutego1992 AlbertvilleGundersen K-90/15 km 44:28,1+48,4 Fabrice Guy4.17 lutego1992 AlbertvilleSztafeta K-90/3 × 10 kmSkład drużyny: Francis Repellin, Sylvain Guillaume, Fabrice Guy1:23:36,6+2:15,56.17 lutego1994 LillehammerSztafeta K-90/3 × 10 kmSkład drużyny: Sylvain Guillaume, Stéphane Michon, Fabrice Guy1:21.51,8+12:41,29.19 lutego1994 LillehammerGundersen K-90/15 km 39:07,9+4:10,5 Fred Børre Lundberg9.14 lutego1998 NaganoGundersen K-90/15 km 41:21,1+2:21,4 Bjarte Engen Vik3.15px20 lutego1998 NaganoSztafeta