Perrault si è laureato in architettura alla École Nationale Supérieure des Beaux-Arts per poi specializzarsi in urbanistica alla École des Ponte et Chaussées e in storia presso la École de Hautes Etudes en Sciences Sociales. Nel 1981 apre il suo primo studio, che sale alla ribalta internazionale quando a soli trentasei anni vince il concorso per la Bibliothèque Nationale de France, terminata nel 1995. In seguito ha realizzato edifici di rilievo come il Velodromo di Berlino (1999) l’Università EWHA di Seoul (2002) e il Teatro Mariinskij di San Pietroburgo, in corso di realizzazione.