Estudió música con el director Hans Rosbaud y filosofía e historia del arte en La Sorbona comenzando en 1952 su carrera como escenógrafo para la ópera Boulevard Solitude de Hans Werner Henze y en una espectacular Carmina Burana de Carl Orff.
Influenciado por Georges Wakhévitch, en 1962 diseñó su primer Tristán e Isolda en Düsseldorf.
Sus producciones han sido vistas en todo el mundo y principalmente en el Teatro Scala de Milán, Metropolitan Opera, la Ópera de San Francisco, Festival de Salzburgo y otros centros internacionales.
Asimismo La Cenicienta, La italiana en Argel y El barbero de Sevilla de Rossini en La Scala y el Metropolitan como las adaptaciones cinematográficas de El barbero de Sevilla dirigida por Claudio Abbado con Hermann Prey en 1972, Madama Butterfly dirigida por Herbert von Karajan con Plácido Domingo en 1974, Las bodas de Fígaro dirigida por Karl Böhm con Hermann Prey en 1976, La Cenicienta dirigida por Claudio Abbado con Frederica von Stade en 1981, Rigoletto dirigida por Riccardo Chailly con Luciano Pavarotti en 1983 y Così fan tutte dirigida por Nikolaus Harnoncourt con Edita Gruberová en 1988.
Estuvo casado con la actriz Margit Saad y su hijo es el director de orquesta Pierre-Dominique Ponnelle.