Als zoon van een restaurateur had Pierre Gagnaire eerst een restaurant in Saint-Étienne, rue Georges Teyssier en vervolgens rue de la Richelandière. Het is op deze plaats waar hij voor de eerste maal drie Michelinsterren kreeg. Als gevolg van financiële problemen sloot hij in 1995 zijn zaak in Saint-Étienne, om zich te vestigen in Parijs aan de Rue Balzac, waar hij enige tijd later terug drie sterren had.
De creatieve stijl van Pierre Gagnaire behoort tot de moleculaire gastronomie, waarin hij wordt bijgestaan door zijn goede vriend Hervé This, die fysicus/chemicus is. In 2006 brachten ze samen het boek La cuisine c'est de l'amour, de l'art, de la technique uit.
Gagnaire is lid van de Academie Culinaire de France.
