Bertrand de Billy wurde in Paris geboren. Er erhielt dort seine Ausbildung und arbeitete zuerst als Orchestermusiker, bald aber auch als Dirigent mit verschiedenen Orchestern seiner Heimatstadt, bevor er sich entschloss, nach Deutschland zu gehen, um sich seinen Weg als Operndirigent von Grund auf zu erarbeiten. Er begann als Erster Kapellmeister und Geschäftsführender Generalmusikdirektor in Dessau.
Anschließend hatte er Engagements in Berlin und Wien, wo er 1994 mit der Premiere von Carmen an der Wiener Volksoper zum ersten Mal auf sich aufmerksam machte. Von 1996 bis 1998 war er erster Kapellmeister der Wiener Volksoper, wo er mit seinen Mozartinterpretationen, aber auch mit seiner musikalischen Umsetzung der Harry-Kupfer-Inszenierung von Boris Godunow hervortrat.
Von Herbst 1999 bis Juli 2004 war Bertrand de Billy Chefdirigent des wieder aufgebauten Teatro del Liceu in Barcelona. Er leitete in dieser Zeit insgesamt 16 Premieren, zuletzt Wagners Ring des Nibelungen. 2004 studierte er an der Wiener Staatsoper die fünfaktige Fassung von Verdis Don Carlos ein, 2007 leitete er die Premiere von MassenetsManon mit Anna Netrebko und Roberto Alagna. 2008 dirigierte er die Neuproduktion von Gounods Faust.
Bertrand de Billy war von 2002 bis 2010 Chefdirigent des RSO Wien. Die Zusammenarbeit mit dem RSO Wien begann im Frühjahr 1998 mit Massenets Maria Magdalena beim Festival OsterKlang und setzte sich dann beim Sommerfestival KlangBogen mit den Produktionen Werther, Luisa Miller, Idomeneo, Fidelio und dem Projekt „Verdi-Marathon“ fort. Im Sommer 2006 folgten zum „Mozartjahr“ die Neuproduktion von Don Giovanni und fast parallel die Don-Juan-Paraphrase Flammen des tschechischen Komponisten Erwin Schulhoff.