Pierre Defays est né le 16 août 1934 à Paris. Après avoir passé son baccalauréat à Valenciennes, il débute dans les cabarets du Quartier Latin. Yves Robert lui offre son premier rôle au cinéma dans "Alexandre le Bienheureux" en 1967. On le reamrque aussi dans "Le Grand blond avec une chaussure noire" d'Yves Robert en 1973, qui lui assure le succès auprès du public.
Il passe derrière la caméra en 1970 avec "Le distrait" puis enchaîne avec "Les malheurs d'Alfred" avec Pierre Mondy, Jean Carmet et Anny Duperey. Il est aussi à l'affiche des "Compères" (1983) avec Gérard Depardier et Anny Duperey. Il tourne en 1988 un documentaire consacré à Che Guevara : "Parlez-moi de Che".