П'єр Граньє-Дефер народився 22 липня 1927 року в Парижі, Франція. Починав свій шлях у кінематографі асистентом у режисерів: Дені де ла Пательєра, Жана-Поля ле Шануа, Марселя Карне, Андре Бертом'є, Жоржа Лампена та інших. Закінчив Інститут перспективних досліджень кінематографа (IDHEC, зараз La femis).
Дебютував у великому кіно в 1962 році фільмом «Маленький ліфтер». За часом сходження його кар'єри збіглося з розквітом французької нової хвилі, але він волів залишатися ремісником, що віддає перевагу добротним жанровим картинам. Нерідко брався за екранізації сучасних французьких письменників. Завдяки його стрічкам змогли розкритися нові грані таланту, акторів, що знімалися у нього, таких як: Жан Габен, Симона Синьйоре, Ліно Вентура, Ромі Шнайдер, Ален Делон та інших.
Фільми Граньє-Дефера користувалися постійною глядацькою увагою і супроводжувалися великим комерційним успіхом. Працював для телебачення. Завжди писав сценарії до своїх стрічок, рідко звертаючись за допомогою співавторів. Після знайомства зі сценаристом Паскалем Жарденом протягом десятиліття, починаючи з «Таємниці ферми Мессе» (1970) і до 1980 року, коли Жарден помер, вони складали творчий тандем і були нерозлучними друзями.