Cyrille Dubois entdeckte den Gesang als Knabensopran an der Maîtrise de Caen. Er studierte am Conservatoire de Paris und im Atelier lyrique de l’Opéra de Paris und wurde 2015 »Révélation artiste lyrique« bei den Victoires de la Musique. 
Er war bereits am Teatro alla Scala di Milano, am La Monnaie (Brüssel), an der Opéra national de Paris, der Opéra-Comique und der Opéra de Monte-Carlo, am Théâtre des Champs-Élysées, Opernhaus Zürich, beim Glyndebourne und Edinburgh International Festival, beim Chorégies d’Orange und in der Tchaikovsky Concert Hall (Moskau) zu hören und sang u. a. Nathanaël (»Les contes d’Hoffmann«), Ferrando (»Così fan tutte«), Brighella (»Ariadne auf Naxos«), Graf Almaviva (»Il barbiere di Siviglia«), Gérald (»Lakmé«), Tybalt (»Roméo et Juliette«), Gonzalve (»L’heure espagnole«), Marzio (»Mitridate«), Belmonte (»Die Entführung aus dem Serail«), Oronte (»Alcina«), Don Ramiro (»La Cenerentola«), Horace (»Le domino noir«), die Titelrolle von »Hippolyte et Aricie«, Tamino sowie Nadir (»Les pêcheurs de perles«). 
Gemeinsam mit Tristan Raës widmet sich Cyrille Dubois im Duo Contraste der Kammermusik. Darüber hinaus arbeitete er u.a. mit Anne Le Bozec, Jeff Cohen, Michel Dalberto, Nicolas Stavy, Thomas Engelbrock, Laurence Equilbey, Ivor Bolton, Raphaël Pichon, Christophe Rousset, Philippe Jordan, Mark Minkwoski und Emmanuelle Haïm zusammen. Sein Schaffen ist auf zahlreichen Aufnahmen dokumentiert.