Figlio di immigrati italiani (il nome d'origine è Pietro Costante Cardin), si trasferì con la sua famiglia in Francia nel 1924 e, a soli 14 anni, divenne apprendista couturier a Saint-Etienne. Nove anni dopo parte per Parigi, dove lavora prima da Jeanne Paquin, poi nell'atelier di Elsa Schiaparelli. Sono gli anni in cui comincia a diventare noto, tanto da essere considerato il miglior sarto di Christian Dior. Nel 1950 fonda la sua maison ed entra a far parte ufficialmente del mondo dell'alta moda.
Il suo design futuristico e i disegni geometrici - che spesso ignoravano le curve femminili - hanno rappresentato una rivoluzione nel mondo della moda. Nel 1954 inventa il bubble dress e qualche anno dopo diventa il primo stilista occidentale ad aprire una boutique in Giappone. Dopo le dimissioni dalla Chambre Syndacale de la Haute Couture et du Pret-à-Porter nel 1966, dal 1971 in poi ha esposto i suoi modelli nel suo personale spazio espositivo, l'Espace Cardin.
Nel 2019 ha inoltre lavorato con P. David Ebersole e Todd Hughes per la realizzazione del film House of Cardin dove ha interpretato la parte di se stesso.
Pierre Cardin ci lascia all'eta di 99 anni spegnendosi in una triste giornata del 29 Dicembre 2020 a Neuilly-sur-Seine (Francia).