Pierce Brosnan wurde in Irland geboren und wuchs nach der Trennung seiner Eltern bei Verwandten auf. Mit elf Jahren zog er zu seiner Mutter nach London. Ihr neuer Mann war es, der dem jungen Pierce Brosnan zum ersten Mal einen "James Bond"-Film zeigte: "Goldfinger". Nach der Schule arbeitete er als Maler und studierte am "Drama Centre London" Theaterwissenschaften. Ab 1973 begann so langsam seine Karriere als Schauspieler. Er trat in ersten Theaterstücken auf und hatte eine Hauptrolle in der TV-Miniserie "Die Manions in Amerika". Seinen internationalen Durchbruch konnte Pierce Brosnan mit der Titelrolle der Fernsehserie "Remington Steele" auf seinem Steckbrief verbuchen.
Bereits während der Dreharbeiten zur vierten Staffel der Kultserie wurde Pierce Brosnan erstmals die Rolle des James Bond angeboten. Er musste allerdings absagen, weil er noch für "Remington Steele" unter Vertrag stand. 1994 klappte es dann doch: Pierce Brosnan spielte zum ersten Mal den James Bond in "GoldenEye". Doch zu dieser Zeit hatte sich der Schauspieler längst mit Filmen wie "Der Rasenmähermann" und "Mrs. Doubtfire" einen Namen gemacht. Neben seiner Rolle als James Bond spielte Pierce Brosnan außerdem in Tim Burtons "Mars Attacks!" und "Dante's Peak" mit. 2008 sah man ihn an der Seite von Meryl Streep in dem ABBA-Musical "Mamma Mia!".
Privat musste der Schauspieler in seinem Leben einige Schicksalsschläge hinnehmen. Seine Frau Cassandra Harris starb 1991 an Krebs, woraufhin Pierce Brosnan eine Stiftung für die Krebsforschung gründete. Aus dieser Ehe stammte einer von Brosnans Söhnen; außerdem hatte er die beiden Kinder von Cassandra Harris adoptiert. 2001 heiratete der Schauspieler die Journalistin Keely Shaye Smith. Die beiden bekamen zwei gemeinsame Kinder und engagierten sich leidenschaftlich für den Umweltschutz.
Im Juli 2013 stirbt die Adoptiv-Tochter Charlotte von Pierce Brosnan im Alter von 41 Jahren an Eierstockkrebs.