Au début de la Seconde Guerre mondiale, le Japon envahit l'Indochine. En , la famille Pisier est internée dans deux camps de concentration japonais : Georges Pisier dans un camp avec d'autres officiers, Paula avec ses deux filles dans un autre pendant six mois. Rapatriée en France, Marie-France Pisier grandit alors en Nouvelle-Calédonie à Nouméa, où son père, affecté en 1950, termine sa carrière, et où naît son frère Gilles. En 1956, après la séparation définitive de ses parents (divorcés et remariés), Marie-France a et s'installe à Nice avec sa mère et sa sœur. Elle y fait ses études secondaires au lycée de jeunes filles Albert-Calmette puis des études de droit et de sciences politiques à l'université de Nice au début des années 1960.