Rémi Gaudillat monte en 2003 sa première formation, le trio Non Violence. Un disque est enregistré en 2004, auquel participe le trompettiste Jean-Luc Cappozzo.
Il crée Docteur Lester, en 2005, un brass band qui s’inspire du « Brass Fantasy » du trompettiste Lester Bowie. Le brass band remporte en 2006 le tremplin « Suivez le Jazz ». Trois disques paraissent, dont le dernier, No Way !, accueille Glenn Ferris comme invité. En 2010, Rémi Gaudillat écrit Orphée, un spectacle mêlant théâtre et musique autour du célèbre mythe. En 2013, il co-écrit avec Cédric Gautier la musique de La Fille de la Fanfare,spectacle auquel participe Docteur Lester.
En 2012, il est à l’initiative du Possible(s) Quartet, qui réunit Fred Roudet (tp), Loïc Bachevillier (tb) et Laurent Vichard (clb). Un premier enregistrement, Le Chant des Possibles, sort en 2013, puis Orchestique en 2015, sous le label IMR, puis Songs From Bowie en 2019. Pour créer ce répertoire, le quartet travaille avec Daniel Yvinec. Les No Work Songs sortent en 2021-22, à l’occasion des 10 ans du quartet.
En 2018, il enregistre en duo des compositions personnelles avec le contrebassiste Jean-Philippe Viret : D’une aube à l’autre (label IMR).
En 2019, création d’un nouveau sextet (les musiciens du Possible(s) Quartet + Philippe Gordiani à la guitare et Fabien Rodriguez à la batterie) pour la sortie d’un double disque en 2020 : Electric Extension / Dans La Lune. Olivier Benoit, Louis Sclavis, Laurent Fellot et le Quatuor Seigle participent à cette aventure. (label Z productions)
Rémi Gaudillat a également participé activement au réseau imuZZic, collectif de musiciens jazz et musiques improvisées, entre 2006 et 2019 : la série New Dreams de Bruno Tocanne, mais également le Libre Ensemble et le I-Overdrive Trio de Philippe Gordiani. En 2012, ce trio présente, avec le chanteur Marcel Kanche, « Et vint un mec d’outre saison« , autour des chansons de Léo Ferré. Toujours en 2012, il enregistre à New-York avec le quartet franco-new-yorkais de Bruno Tocanne (In A Suggestive Way). En 2014, il participe au projet Over The Hills (autour du Escalator Over The Hill de Carla Bley), et co-dirige le quintet Canto De Multitudes (inspiré par le Chant Général de Pablo Neruda), commande du Théâtre de Montbrison. ImuZZic a été également l’occasion de rencontres musicales avec Sophia Domancich, Daniel Erdmann, Hasse Poulsen, Quinsin Nachoff (Can), Russ Lossing (EU), Michael Bates (EU), Samuel Blaser (Suisse), Russ Johnson (EU), Stefano Risso (IT), Federico Casagrande (IT), Baenz Oester (Sui), Antoine Lang (Sui).
Musicien au sein du big band Bigre!, occasionnellement avec The Very Big Experimental Toubifri Orchestra et le Mardi Gro Brass Band, Rémi Gaudillat est également enseignant à l’école de musique municipale de Vénissieux.