Très jeune, Guy Tréjan vient habiter chez sa tante en Suisse, pays d'origine de son père décédé (1937) et il fait ses études à Genève. Le démon du théâtre ne le laissant pas en paix, il rentre à Paris juste avant la guerre, pour suivre les cours de
Charles Dullin, durant quatre ans au Théâtre Sarah-Bernhardt. Il aura comme professeurs des gens comme
Jean-Louis Barrault et
Fernand Ledoux. Il joue dans la troupe de Dullin au théâtre de la Cité.
Au début de 1944, juste marié et père d'un enfant, Guy Tréjan doit partir en Allemagne pour le Service du travail obligatoire (STO) mais prévenu de l'arrivée des Allemands, il s'échappe avec de faux papiers pour la Belgique puis pour Genève en Suisse. Il travaillera durant huit ans dans cette ville où il fera du théâtre, de la radio, de l'opérette, du cabaret, du music-hall et même de la chanson. C'est à cette période qu'il prend le nom de scène Tréjan.
En 1953, il joue Coktail Party de T.S. Eliot, au théâtre du Vieux Colombier à Paris. Dès lors, il enchaine les rôles les plus prestigieux aussi bien au théâtre qu'au cinéma et à la télévision dont la série Allo police.
Il est récompensé par le Molière du meilleur acteur en 1991 pour son rôle dans Heldenplatz.
Pour sa dernière apparition sur scène, en 1997, il incarnait Jean de La Fontaine dans une comédie de Michèle Ressi, le Libertin de Dieu.