Nacido en Chambéry en 1976, comenzó sus estudios en el Conservatorio Nacional Superior de Música de Paris a los 14 años, ganando numerosos premios. Por invitación de Claudio Abbado, en 1997 se convirtió en concertino de la Gustav Mahler Jugendorchester, trabajando con directores como Boulez, Ozawa, Welser-Möst y Abbado.
Desde entonces, ha actuado con la Berliner Philharmoniker, Boston Symphony, Chamber Orchestra of Europe, Filarmonica della Scala, London Symphony, Filarmónica de Nueva York, Wiener Philharmoniker, las orquestas de París, Nacional de Francia y Filarmónica de Radio Francia. Ha colaborado con directores como Barenboim, Bychkov, Denève, Dohnányi, Dudamel, Eschenbach, Gergiev, Haitink, Harding, Paavo Järvi, Nelsons, Nézet-Séguin, Roth, Shani, Ticciati, van Zweden.
Como músico de cámara colabora con Argerich, Angelich, Barenboim, Bashmet, Bronfman, Buniatishvili, Grimaud, Hagen, Levit, Pires, Trifonov, Yo-Yo Ma y Yuja Wang, así como con su hermano, Gautier Capuçon. Ha intervenido en festivales de Berlín, Lucerna, Verbier, Aix-en-Provence, Roque d’Anthéron, San Sebastián, Stresa, Salzburgo, Edimburgo y Tanglewood.
Es director artístico de Sommets Musicaux de Gstaad, del Festival de Pascua de Aix-en-Provence y del Festival Rencontres Musicales en Evian. Desde 2021 es director artístico de la Orchestre de Chambre de Lausanne (OCL).
Toca un violín Guarneri del Gesù “Panette” (1737), que perteneció a Isaac Stern. En 2011 fue nombrado ‘Chevalier dans l’Ordre National du Mérite’ y en 2016 ‘Chevalier de la Légion d’honneur’ por el Gobierno francés.