Se graduó en física en la Universidad de Caen en 1959. En 1963 comenzó su carrera científica como asistente en la Universidad de Columbia en Nueva York y en 1966 obtiene un doctorado en la Universidad de Estrasburgo.

En 1968 propuso el primer modelo de tectónica de placas, que justamente coincidía con los estudios de Dan McKenzie y Robert L. Parker realizados en el mismo año, y elaboró un modelo hecho en computadora del movimiento de seis placas durante 120 millones de años. La ilustración del modelo fue hecha por Tanguy de Remur y con el desarrollo del modelo de Le Pichón se pudo comprender la historia tectónica de los continentes.^[3]​ En 1973 escribió junto con Jean Bonnin y Jean Francheteau, el libro Plate Tectonics que se convirtió en una referencia para la geofísica en los años siguientes.^[4]​

• 1973: medalla de plata del CNRS.
• 1984: Medalla Maurice Ewing de la Unión Geofísica de Estados Unidos.
• 1985: miembro de la Academia Francesa de Ciencias; caballero de la Legión de Honor.
• 1990: Premio Japón; oficial de la Orden Nacional del Mérito.
• 1991: Medalla Wollaston, Sociedad Geológica de Londres.^[5]​
• 1995: asociado extranjero del United States National Academy of Sciences.
• 2002: Premio Balzan.
• 2003: Medalla Alfred Wegener de la Unión Europea de Geociencias.

• con J. Francheteau y J. Bonnin, Plate Tectonics, Elsevier, 1973, 300 p.
• con G. Pautot, Le Fond des Océans, Que sais-je?, 1976, 128 p.
• con C. Riffaud, Expédition Famous, à 3000 m sous l'Atlantique, Albin Michel, 1976, 300 p.
• Kaiko, voyage aux extrémités de la mer, Éditions Odile Jacob-Le Seuil, 1986, 255 p.
• Aux Racines de l'homme : de la mort à l'amour, Presses de la Renaissance, 1997, 300 p.
• con Tang Yi Jie, La Mort, Desclée de Brouwer, 1999, 154 p.
• Communication et communion L'Arche-La Ferme 133p. 1998

• Página personal (en francés)
• Cours de Géodynamique, 367 páginas (en francés)