Licencié au Racing Club de France, il remporte le des Championnats de France 1960 de Colombes (10 s 5) après avoir disputé une course supplémentaire face à son compatriote Jocelyn Delecour, les deux hommes ayant terminé à égalité lors de la finale. Lors de ses premiers Jeux olympiques, à Rome, le Français est éliminé en quart de finale du et au premier tour du relais 4 × après disqualification. En 1962, à Belgrade, Claude Piquemal devient champion d'Europe du , devant Jocelyn Delecour, en réalisant le temps de 10 s 4 en finale. Il fait partie des trois athlètes français titrés sur cette épreuve avec Étienne Bally (en 1950) et Christophe Lemaitre (en 2010). Vainqueur de son deuxième titre national sur en 1963, toujours devant Delecour, il remporte la médaille d'or des Jeux méditerranéens de Naples devant l'Italien Livio Berruti.