Era hijo del abogado José Manuel Piñera Figueroa y de Elena Carvallo Castillo.
Su bisabuelo, José de Piñera y Lombera, nacido en Lima, Perú, habría llegado a La Serena en 1827, siendo el primer Piñera en llegar a Chile.
En esa casa de estudios se vinculó a la Falange Nacional, que después se convirtió en el Partido Demócrata Cristiano (PDC), del cual fue miembro fundador.
Durante todo el gobierno del presidente Eduardo Frei Montalva, fue nombrado embajador, primero en Bélgica y concurrencia de Luxemburgo, luego en Estados Unidos, ante la ONU.
Como representante en Bruselas participó en el manejo de la deuda externa chilena, trabajando estrechamente con otro DC, Gabriel Valdés.