Su primera gran actuación para el cine llegó con el filme Marius (1931), adaptación de la obra del mismo nombre.

Fue soldado del Ejército Francés durante la Primera Guerra Mundial, y tras la contienda volvió a su carrera considerado como un héroe.

Su interpretación fue descrita en Sight and Sound como "una de las obras más perfectas que se han visto en muchos años en cualquier clima".

Falleció en 1975 a causa de problemas respiratorios en Neuilly-sur-Seine, y fue enterrado en esa misma localidad.

En su autobiografía My Name Escapes Me, Alec Guinness afirma que Fresnay era su actor favorito.