Fils du docteur Georges Malraux, Pierre-Marie Malraux grandit dans une famille aisée et est éduqué à domicile. Il commence sa carrière littéraire en 1923 avec la publication de son premier roman, "La Venue d'Adèle".
En 1926, il publie son plus célèbre ouvrage, "L'Espoir", un roman d'aventures se déroulant en Mandchourie pendant la révolution communiste chinoise. Cette œuvre est considérée comme l'un des romans les plus importants de la littérature française du XXe siècle et a été adaptée à plusieurs reprises au cinéma.
En parallèle à sa carrière littéraire, Pierre-Marie Malraux s'implique activement dans la politique. Il adhère au Parti communiste français en 1924 mais rompt avec le mouvement dès l'année suivante. Au cours de sa vie, il exerce divers mandats politiques, dont ceux de secrétaire général du Rassemblement du Peuple Français (RPF) et de ministre des Affaires culturelles sous les gouvernements de Charles de Gaulle.
En 1945, Pierre-Marie Malraux rejoint le mouvement de la Résistance française, pour lequel il effectue plusieurs missions en Algérie. Il devient par la suite un des personnalités clés du Mouvement Républicain Populaire (MRP), parti politique français dont il est l'un des cofondateurs.
En 1965, Pierre-Marie Malraux accepte le poste de vice-président de la France à l'Unesco, qu'il occupera jusqu'à sa mort en 1976.
Sa carrière littéraire et politique, marquée par son engagement pour les causes populaires et ses idées originales sur l'art, a eu une influence significative sur la France de l'après-guerre et a laissé une héritage culturel et politique important.