Pertenece a una familia de notables científicos, pues es hijo de Frédéric e Irène Joliot-Curie, y nieto de Marie y Pierre Curie.^[1]​Es hermano de la también investigadora Hélène Langevin-Joliot, casada a su vez con el físico Michel Yves Langevin. Michel Langevin era nieto del famoso físico Paul Langevin, que tuvo un romance en 1910 con la viuda Marie Curie, abuela de Pierre y Hélène.

Tuvo dos hijos con Anne Gricouroff, asimismo investigadora del IBPC e hija de Georges Gricouroff, profesor e investigador del Instituto Curie; Marc Joliot, investigador en neurociencia, y Alain Joliot, biólogo.

Pierre Joliot y Anne Gricouroff mantuvieron una larga colaboración profesional, siendo autores ellos dos o en colaboración con otros investigadores de numerosos artículos científicos en el campo de la bioenergética celular.

Bioquímico e investigador del Centro Nacional para la Investigación Científica CNRS desde 1956 y su director de investigación en 1974. Fue asesor científico del primer ministro francés desde 1985 hasta 1986.^[2]​^[3]​

Obtuvo la cátedra de bioenergética celular (1981–2002) en el Collège de France y ahora es profesor emérito.

De 1998 a 2001 presidió el comité de ética del CNRS. Desde 1994 a 2000, fue miembro del consejo de administración de la Fundación Hugot del Collège de France.

En 2002, publicó un libro sobre la investigación dentro de la familia Curie, La Recherche Passionnément (en español: La investigación apasionada^[4]​).

• Embajada de Francia en Madrid: Visita a España del científico Pierre Joliot-Curie. Madrid, 2013