Dufay blev født i Hainaut, i det nuværende Belgien, og tilbragte det meste af sin karriere i Italien, hvor han tjente som sanger og komponist ved det pavelige kapel i Rom og ved Este-familiens hof i Ferrara. Han rejste også meget i hele Europa og besøgte Frankrig, England og Holland.
Dufays musik er kendetegnet ved dens brug af rig polyfoni, komplekse rytmer og udtryksfulde melodier. Han komponerede en bred vifte af vokale og instrumentale værker, herunder messer, motetter, verdslige sange og instrumentale stykker. Hans musik var meget indflydelsesrig og var med til at forme udviklingen af vestlig musik i det 15. århundrede.
Dufay var også en vigtig musikteoretiker og skrev flere afhandlinger om musik. Han var den første komponist, der brugte udtrykket "musica reservata" til at beskrive en ny stil af polyfonisk musik, der var mere kompleks og sofistikeret end datidens traditionelle polyfoni.
Dufays musik bliver fortsat fremført og nydt i dag, og han betragtes som en af de vigtigste skikkelser i den vestlige musiks historie.