In 2012 stapte Demoustier over naar de FIA GT1, waarbij hij voor Hexis Racing in een McLaren MP4-12C GT3 uitkwam. Hij sloot het jaar af met zijn eerste podiumplaats op Donington Park, waardoor hij elfde in het kampioenschap werd. In 2013 stapte hij over naar het Franse GT-kampioenschap waarin hij voor ART Grand Prix opnieuw in een McLaren MP4-12C reed. Tijdens het eerste raceweekend op het Circuit Bugatti behaalde hij een overwinning en werd zesde in het kampioenschap. In 2014 kwam hij uit in de Blancpain Endurance Series en de European Le Mans Series voor ART in een McLaren MP4-12C. In de Endurance Series werd hij met één overwinning op het Autodromo Nazionale Monza zevende, terwijl hij in de Le Mans Series met één podiumplaats op het Circuit Paul Ricard vijfde werd.