Son père Eugène Jean Baptiste Boulle (1880-1926), un avocat excentrique, écrit sur le théâtre dans un journal, avant d’épouser le 23 juillet 1908 à Avignon la fille du directeur de ce journal : Juliette Marie Thérèse Seguin. Pierre a une grande complicité avec son père : tous deux adorent la littérature, les livres, la chasse et les jeux ; même la Première Guerre mondiale ne trouble pas son enfance. Pierre Boulle passe ainsi une enfance tranquille avec ses parents et deux sœurs, Suzanne et Madeleine. Vers la fin de la guerre, en 1918, il entre dans les petites classes au lycée d’Avignon.
Son père meurt d’une maladie du cœur en 1926 : le jeune Pierre, âgé de 14 ans, est malgré lui projeté dans le monde adulte. Il devient alors ingénieur afin d’aider sa mère et est diplômé de l’École supérieure d’électricité (Supélec) en 1932. En 1936, à 24 ans, Boulle se retrouve en Malaisie, dans une plantation d’hévéas britannique à 50 kilomètres de Kuala Lumpur. Pendant trois ans, il travaille comme un forcené, loin de l’Europe. Cette expérience servira de trame à son roman Le Sacrilège malais.

Au moment où éclate la Seconde Guerre mondiale, Pierre Boulle se trouve toujours en Asie du Sud-Est. Dès la déclaration de guerre de 1939, volontaire pour partir sur le front, il se rend à Singapour puis à Saïgon où il est mobilisé sur place. En juin 1940, l’armée française s’effondre devant les troupes allemandes. Pierre Boulle est envoyé à la frontière siamoise à la tête d’un peloton d’automitrailleuses : peu de combat mais c’est pour lui la découverte des charmes du Laos. En 1941, alors que la France est occupée, il décide de rejoindre le mouvement gaulliste, dont un représentant, François Girot de Langlade, ancien planteur comme lui, se trouve alors dans la base militaire britannique de Singapour. Boulle devient officier de liaison (sous-lieutenant) du commandant Baron. Après un entraînement spécial et muni d’un faux passeport britannique, sous l’identité de Peter John Rule, il part en mission en Indochine contre les Japonais, alliés des Allemands, pour tenter de fomenter des révoltes, en faisant sauter des ponts. Cependant, dès son arrivée, en 1942, il est capturé par des militaires français fidèles à Vichy. Jugé comme traître, il est condamné aux travaux forcés à perpétuité. Deux ans plus tard, il parvient à s’évader de Saïgon, et rejoint la Force 136 du Special Operations Executive (un service spécial britannique), à Calcutta. Il contera en 1966 ses aventures dans un livre, Aux sources de la rivière Kwaï.
Après la guerre, lorsqu’il retrouve sa patrie libérée, le général de Gaulle lui remet plusieurs médailles pour ses exploits. Aussitôt, il se cherche : que faire après avoir vécu tant d’aventures ? Un jour, sur un coup de tête, il décide de vendre tout ce qu’il possède, puis s’installe dans un petit hôtel à Paris pour écrire. « Cette décision de devenir écrivain », dira-t-il plus tard, « je l’ai prise en une heure, une nuit d’insomnie où les lucioles dansaient. »
L’aventurier est désormais un écrivain célèbre. Il habite chez sa sœur Madeleine devenue veuve, et s’occupe comme un père de sa petite nièce Françoise, à laquelle il racontait tous ses romans avant de les écrire. Célibataire endurci, Boulle écrit tous les jours ; de 1950 à 1992, il publie un livre presque chaque année, dont deux romans qui sont publiés dans le monde entier et sont considérés comme des classiques : un roman d’aventures publié en 1952, Le Pont de la rivière Kwai — en partie inspiré des souvenirs de ses séjours en Asie du Sud-Est, avant et pendant la Seconde Guerre mondiale, et de témoignages recueillis —, et un autre de science-fiction en 1963, La Planète des singes, le plus célèbre de ses romans, traduit dans plusieurs langues, et qui a fait l’objet de nombreuses adaptations cinématographiques.
Boulle a vécu ainsi jusqu’à la fin de ses jours, partageant son temps entre Paris et une maison de campagne à Autry-le-Châtel dans le Loiret, et écrivant des livres où il se plaisait par-dessus tout à construire la rencontre entre deux choses : « le simple et l’étrange ».
Il meurt le . Son urne funéraire est alors placée dans la case 40 598 du columbarium du cimetière du Père-Lachaise. En , ses cendres sont finalement déposées dans le caveau familial au cimetière Saint-Véran à Avignon.
La promotion 2023 de Centrale Supélec porte son nom.
- Officier de la Légion d’honneur
- Croix de guerre –
- Médaille de la Résistance française (décret du 24 avril 1946)
- Médaille des évadés
- Croix du combattant volontaire 1939-1945
- Médaille coloniale avec agrafe « Indochine »
- Médaille de l’internement pour faits de Résistance
- Médaille commémorative des services volontaires dans la France libre
- Médaille commémorative de la guerre – avec agrafe Extrême-Orient
- Burma Star britannique
- War Medal 1939-1945 britannique