Vincent Dumestre leitet verschiedene Orchester, Chöre, Wettbewerbe und Festivals, hat sich vor allem mit seinem Orchester Le Poème Harmonique einen Namen in der Welt der Barockmusik gemacht und spielt dabei weiterhin seine ersten Instrumente – Zupfinstrumente. Mit Le Poème Harmonique tritt Vincent Dumestre je nach Programm mit den Chören Aedes, Accentus und Les Cris de Paris, den Ensembles musicAeterna, Musica Florea und Arte Suonatori, dem Orchestre régional de Normandie, der Capella Cracoviensis und dem Orkiestra Historyczna auf. Seit fünf Jahren ist er auch künstlerischer Leiter des Festival musique baroque du Jura und wurde 2017 mit Leitung der Saison des Festivals Misteria Paschalia in Krakau betraut.
Etwa dreißig Aufnahmen, Schallplatten und DVDs, die unter dem Label Alpha Classics und dem Label Château de Versailles Spectacles veröffentlicht wurden, zeugen von seiner fruchtbaren Zusammenarbeit mit Le Poème Harmonique. Vincent Dumestre ist Träger des französischen Nationalen Ordens für Kunst und Literatur und des französischen Nationalen Verdienstordens.