Royer-Collards Vater war Antoine Royer, ein Grundbesitzer, seine Mutter Angélique Perpétue Collard, die als charakterstark und fromm geschildert wird. Ab dem Alter von zwölf Jahren besuchte Pierre-Paul das Collège in Chaumont, das von seinem Onkel, Pater Paul Collard, geleitet wurde. Seinem Onkel folgte er auch nach Saint-Omer, wo Pierre-Paul Mathematik studierte.
Mit der Errichtung der Herrschaft Napoleon Bonapartes (Französisches Konsulat) 1799 löste sich das Komitee auf und Royer-Collard widmete sich zunächst ausschließlich philosophischen Fragestellungen. Aus seinem Studium der Arbeiten von René Descartes und dessen Schülern und seiner Verehrung für die Messieurs de Port-Royal entwickelte Royer-Collard eine Gegenposition zu Étienne Bonnot de Condillac. Er schuf ein Konzept zur Errichtung eines moralischen und politischen Bildungssystems zur Befriedigung der Bedürfnisse Frankreichs.
Von 1811 bis 1814 lehrte er Philosophie an der Sorbonne. Aus dieser Zeit stammt auch seine freundschaftliche Verbindung zu François Guizot.
Mit Wiederherstellung der Monarchie des Hauses Bourbon (Restauration) übernahm Royer-Collard die Funktion eines Presse-Supervisors. Ab 1815 vertrat er das Département Marne in der Abgeordnetenkammer. Von 1815 bis 1820 war er Leiter der Kommission für öffentliche Bildung, musste in dieser Position aber zurücktreten, als er versuchte, lehrenden Brüdern der christlichen Schulen an der Universität von Paris vorbei und ohne universitäre Prüfung akademische Grade zu verleihen.
Trotz seiner legitimistischen Grundhaltung verteidigte Royerd-Collard mehrfach Errungenschaften der Französischen Revolution und protestierte 1815, 1820 und unter der Julimonarchie gegen Notstandsgesetze.
1827 gewann Royer-Collard in sieben Wahlbezirken, ging aber erneut für sein Herkunftsdépartement ins Parlament (Abgeordnetenkammer der Départements), dessen Präsident er on 1828 bis 1830 war. Hier kämpfte er gegen die Reaktion, die der Julirevolution von 1830 vorausging. Am 16. März 1830 leitete er die Delegation, die dem König Karl X. die Erklärung der 221[A 5] überbrachte. Bis 1839 blieb Royer-Collard Parlamentarier, trat aber nicht mehr wesentlich in Erscheinung.
Royer-Collard hatte eine Professur an der École normale supérieure inne, war Dekan, Leiter der dortigen Druckerei und der Bibliothek sowie Präsident des königlichen Rates der Universität. Am 19. April 1827 wurde er in der Nachfolge für Pierre-Simon Laplace in die Académie française gewählt und am 13. November 1827 von Pierre Daru aufgenommen. Mit dieser Wahl vollzog sich ein erster Schritt der Akademie zu liberalen Ideen hin. Royer-Collard stimmte für die Aufnahme von Guizot und von Victor Hugo, obwohl er diesen bei seiner Vorstellung schlecht behandelte: er tat, so als kenne er weder ihn noch das, was in den 30 vorausgegangenen Jahren über ihn geschrieben worden ist.
Seit 1799 war er mit Mlle. Forges de Châteauvieux verheiratet, zwei Töchter erreichten das Erwachsenenalter.
Von Royer-Collard sind keine maßgeblichen Schriften erhalten. Théodore Simon Jouffroy schloss lediglich einige Fragmente in seine Übersetzung der Werke von Thomas Reid ein. Es existieren Biografien von Prosper de Barante[A 6], M. A. Philippe, L. Vingtain und E. Spuller.