En el cine recibió su primer papel importante en la película La ragazza con la valigia (La chica con la maleta, 1960), de Valerio Zurlini.

Con este mismo director rodó en 1962 Cronaca familiare (Crónica familiar), película basada en una novela de Vasco Pratolini y en la que Perrin compartió protagonismo con Marcello Mastroianni.

En Z no solo fue coproductor, sino que también intervino como actor, junto a Jean-Louis Trintignant, Yves Montand e Irene Papas.

Aunque continuó actuando en películas como Cinema Paradiso (Giuseppe Tornatore, 1989) y Los chicos del coro (Christophe Barratier, 2004), su labor profesional se centró en la producción cinematográfica: financió películas de gran éxito como el documental sobre la vida de los insectos Microcosmos: le peuple de l'herbe (Microcosmos, dirigida por Claude Nuridsany y Marie Pérennou, 1995), con el que ganó el premio César al mejor productor, Himalaya, l'enfance d'un chef (Himalaya, Éric Valli, 1999) y el documental sobre la migración de las aves Le Peuple migrateur (Nómadas del viento, 2001), que Perrin codirigió junto a Jacques Cluzaud y Michel Debats.

Maxence intervino junto a su padre en la película Los chicos del coro, en la que interpretaba al niño Pépinot.