Pierre Carrier-Belleuse werd geboren in een kunstenaarsfamilie. Zijn vader was de bekende kunstschilder Albert-Ernest Carrier-Belleuse, de kunstschilder Louis-Robert Carrier-Belleuse was zijn broer. Zowel hijzelf als zijn broer werden ook door hun vader opgeleid. Later ging Pierre naar de École nationale supérieure des beaux-arts, waar hij opnieuw studeerde onder zijn vader, maar ook bij Alexandre Cabanel, die grote invloed op hem had. Vanaf 1875 exposeerde hij onder andere regelmatig in de Parijse salon. In 1889 nam hij samen met Daniel Ridgway Knight deel aan de Wereldtentoonstelling van 1889 in zijn geboortestad, tijdens welke hij een zilveren medaille won.