Pisier sinh tại Đà Lạt, Việt Nam, con của Georges Pisier (1910-1986),một thống đốc thuộc địa và Paula Caucanas (- 1984). Bà có một anh trai -Gilles Pisier (sinh năm 1950) - là nhà toán học và viện sĩ Viện hàn lâm khoa học Pháp (từ năm 2002), một chị gái - Evelyne (sinh năm 1941 ở Hà Nội), giáo sư khoa học chính trị và là người vợ đầu tiên của Bernard Kouchner.

Pisier di chuyển về Paris cùng với gia đình khi lên 12 tuổi và 5 năm sau bắt đầu diễn xuất trong phim Antoine and Colette (1962) của François Truffaut, sau đó là phim Baiser volés (1968) và L'Amour en fuite (1980) cũng của Truffaut. Bà nổi tiếng trong loạt 5 phim có nhân vật Antoine Doinel do François Truffaut viết kịch bản và đạo diễn.

Pisier bắt đầu viết kịch bản Céline et Julie vont en bâteau (1973), và cũng cùng đóng vai chính trong phim này.

Bà được công nhận tài năng từ năm 1975 khi đóng phim hài Cousin, Cousine — vai này đã đem lại cho bà Giải César cho nữ diễn viên phụ xuất sắc nhất. Sau đó bà đóng tiếp 3 phim của đạo diễn André Téchiné là Souvenirs en France (1975), Barocco (1976) và The Bronte Sisters (1978).

Pisier tìm cách gia nhập điện ảnh Hoa Kỳ với các phim The Other Side of Midnight (1977), chuyển thể từ tiểu thuyết của Sidney Sheldon, French Postcards (1979) và các phim truyền hình (các miniseries The French Atlantic Affair (1979) và Scruples (1980) của hãng ABC), nhưng đã không thành công.

Trở về Pháp,bà tiếp tục làm việc trong ngành điện ảnh. Năm 1990, Pisier làm đạo diễn đầu tay phim Le Bal du gouverneur, do bà soạn kịch bản chuyển thể từ chính tiểu thuyết của mình.

Bà cũng đóng vai Madame Verdurin trong phim Le Temps retrouvé (1999) do Raúl Ruiz chuyển thể từ tiểu thuyết của Marcel Proust.