Sélectionné pour les Championnats d'Europe de 1969 d'Athènes, il s'adjuge le titre continental du 4 × 100 m aux côtés d'Alain Sarteur, Gérard Fenouil et François Saint-Gilles. L'équipe de France réalise le temps de 38 s 8, soit à quatre dixièmes de seconde du record national établi en finale olympique l'année précédente. En 1972, Patrick Bourbeillon fait partie du relais français se classant septième des Jeux olympiques de Munich.