En un moment en què la plantilla del València estava molt afeblida per la falta d'incorporacions i per les lesions, Hugo Guillamón va ser convocat per Alberto Celades i el va fer debutar el 22 de febrer del 2020 contra la Reial Societat. El jove defensa central tenia 20 anys en aquells moments i venia de fer molt bones actuacions tant amb el filial del València com amb l'equip juvenil.
A l'enfrontament del seu debut, va entrar a la segona part per Mangala. En aquella temporada, la 19/20, Guillamón va jugar 6 partits, 5 com a titular. La temporada següent, es va convertir en un jugador important, disputant 27 partits de 42, 23 d'ells com a titular. A finals de la campanya, va debutar amb la selecció espanyola absoluta en un amistós contra Lituània que va haver de jugar l'equip sub-21 a causa d'uns positius a la plantilla de la selecció espanyola absoluta, que estava a punt de debutar a l'Eurocopa.
A la campanya 21/22, va arribar José Bordalás a la banqueta del València i va tenir la idea de posicionar Guillamón com a centrecampista. L'actual tècnic del Getafe va demanar a Mauro Arambarri com a fitxatge per reforçar el centre del camp, però com que aquest no va arribar i Guillamón posseeix una gran sortida de pilota, ja que el va posar al mig del camp. El seu rendiment a la medul·lar va ser excel·lent. Aquesta temporada va disputar 37 partits de 46, 32 com a titular.
Hugo Guillamón - Defensive Skills, Tackles & Best Actions - 2021
El successor de Bordalàs, Gattusso, també el va seguir posant al mig del camp i amb ell també va ser un futbolista clau per al València. El seu rendiment era tan bo que Luis Enrique se'l va endur al Mundial, encara que no va jugar cap partit. A mitjans de febrer de la temporada passada va arribar Rubén Baraja a la banqueta del València. Des de la seva arribada fins al final de la temporada, Guillamón va veure com el seu protagonisme va caure i va jugar només 8 partits de 16, 5 com a titular.
A l'inici d'aquesta campanya, el seu protagonisme encara va minvar més, disputant 18 partits de 25, només 8 com a titular. Va jugar el 38% dels minuts. El primer partit com a titular a la lliga va arribar a mitjan desembre contra el Barça i, precisament, va anotar el gol que va suposar l'empat. Va entrar a l'onze titular a causa de l'expulsió de Javi Guerra la jornada anterior. A partir d'aquest partit, Guillamón va recuperar la titularitat, jugant tots els minuts possibles a la lliga i amb ell com a titular, el quadro tx ha sumat 13 punts de 15.
Actualment, el València té 32 punts i està setè a la lliga. Guillamón va formar part de la gran gambada de futbolistes que va guanyar l'Europeu sub-17 i l'Europeu sub-19 i que va ser finalista del Mundial sub-17 i de l'Europeu sub-21 amb futbolistes com els exblaugranes Abel Ruiz, Miranda i Sergio Gómez. Guillamón encara és molt jove, té 23 anys, així que encara es pot convertir un futbolista molt important tant pel València com per la selecció espanyola. Això sí, tal com se'ns presenten els precedents, no seria descartable que la directiva del València vengués a Guillamón per un preu irrisori. Acaba contracte el 2026 i clubs com l'Athletic Club ja el van darrere.