A commencé par faire des études d'histoire, puis d'histoire des sciences. Découvre sa vocation de chercheur en suivant les cours de Michel Serres à la Sorbonne. Passe une thèse de sociologie sur l'idée de liberté dans l'Antiquité avec Castoriadis à l'EHESS (1983). Fréquente les cours du soir du CNAM en informatique. 

Très tôt convaincu du rôle capital des techniques de communication et des systèmes de signes dans l'évolution culturelle en général. Se donne pour première tâche de penser la "révolution numérique" contemporaine sur les plans philosophique, esthétique, éducatif et anthropologique.

Travaille pendant deux ans (1984/1985) au CREA de l'Ecole Polytechnique (avec notamment Jean-Pierre Dupuy, Daniel Andler et Isabelle Stengers) sur la naissance de la cybernétique et de l'intelligence artificielle. 

Participe, avec l'équipe réunie autour de Michel Serres, à la rédaction des Eléments d'histoire des sciences (1989) où il signe le chapitre sur l'invention de l'ordinateur. Publie un premier ouvrage, La machine Univers (1987) sur les implications culturelles de l'informatisation et ses racines dans l'histoire de l'Occident. 

Part deux ans au Québec (1987/1989), où il est professeur invité au département de communication de l'Université du Québec à Montréal. En profite pour améliorer ses connaissances en sciences cognitives. Découvre le monde naissant de l'hypertexte et du multimédia interactif. Réalise des systèmes experts en tant qu'ingénieur cogniticien. Son deuxième ouvrage Les technologies de l'intelligence est le fruit de son expérience en Amérique du Nord. Il tente d'y donner une consistance philosophique au concept d'hypertexte et dresse le programme d'une "écologie cognitive", assez proche de ce que Régis Debray appellera la "médiologie".

Revenu en Europe, il imagine, grâce aux encouragements de son ami genevois Xavier Comtesse, une forme d'écriture iconique et interactive sur écran d'ordinateur. Quelle écriture aurions-nous inventé si nous avions disposé de supports dynamiques et interactifs plutôt que d'un support fixe? Vraisemblablement une écriture qui ne note pas le son, comme l'alphabet, mais les modèles mentaux. Son livre L'idéographie dynamique fonde théoriquement un tel système de signes, qui systématise aussi bien l'usage ("noble") des simulations graphiques interactives dans la recherche scientifique, que celui (méprisé et décrié) des jeux vidéos. Les analyses théoriques des Technologies de l'intelligence et de L'idéographie dynamique inspirent la pratique de plusieurs artistes.

Enseigne les technologies pour l'éducation et les sciences cognitives à Nanterre (1989/1991). Devient membre du comité de rédaction de la revue Esprit.

Avec son camarade Richard Collin et quelques autres, il contribue à créer, près de Genève, le centre européen Neurope Lab, oeuvrant dans la recherche appliquée sur la mise en réseau de la connaissance et l'économie du savoir. Mène dans ce cadre des activités de conseil pour des grandes entreprises et des gouvernements européens. L'aventure du Neurope Lab durera de 1991 à 1995.

Se lie d'amitié avec Félix Guattari.

Dès 1990, il mène avec Michel Authier, une série de recherches et de réflexions sur les nouvelles formes d'accès au savoir permises par les instruments numériques. Ils aboutissent ensemble au concept de "cosmopédie" : encyclopédie en forme de monde virtuel qui se réorganise et s'enrichit automatiquement selon les explorations et les interrogations de ceux qui s'y plongent. 

Participe avec Michel Authier aux travaux de la "Mission Serres" sur l'enseignement à distance, lancée par le premier ministre français Edith Cresson (1991/1993). Contribue à l'invention d'une application particulière de la cosmopédie : le système des "arbres de connaissances". Il s'agit d'un système ouvert de communication entre individus, formateurs et employeurs, permettant de reconnaître la diversité des compétences des personnes, de réguler apprentissages et formations et de rendre visible par une cartographie dynamique "l'espace du savoir" de groupes humains (écoles, entreprises, bassins d'emplois) sans pour autant attenter à la vie privée des individus. Le projet des arbres de connaissances est décrit dans l'ouvrage du même nom, co-signé avec Michel Authier et préfacé par Michel Serres (1992).

Fonde en 1992 avec Michel Authier la société Trivium, qui développe et commercialise le logiciel et la méthode des arbres de connaissances. Des arbres de connaissances poussent aujourd'hui effectivement dans plusieurs entreprises, quartiers et établissements d'enseignements. Líidée síétant réalisée, cesse toute implication opérationnelle dans le développement de Trivium SA en 1996. 

Publie De la programmation considérée comme un des beaux-arts (1992) qui analyse sur quatre cas concrets les actes cognitifs et sociaux mis en oeuvre par les programmeurs : l'informatique n'est pas la technique froide que l'on imagine.

Professeur au département Hypermédia de l'Université Paris-8 St Denis (depuis 1993).

S'intéresse activement à l'usage esthétique des réseaux et dispositifs numériques ; participe au conseil artistique du centre Pompidou, est membre pendant trois ans du comité de rédaction de la "revue virtuelle" du centre Pompidou, entretient de nombreux contacts avec des artistes.

Publie en 1994 un ouvrage sur L'intelligence collective, qui lui semble la seule utopie à opposer aux malheurs contemporains... et le meilleur usage possible des technologies de communications interactives.

Analyse en 1995 dans son livre Quíest-ce que le virtuel? la mutation contemporaine du corps, de la culture et de líéconomie. Contrairement à certains points de vue catastrophistes, cet ouvrage analyse la virtualisation de la fin du XXème siècle comme une poursuite de líhominisation. 

Publie en 1997 chez Odile Jacob Cyberculture, Rapport au conseil de líEurope, qui se veut un manifeste humaniste de la nouvelle culture en émergence. 

Son grand projet : a commencé à élaborer un système philosophique de l'immanence, intrinsèquement hypertextuel, iconique et interactif, une sorte de Yi-King du XXIe siècle, qui devrait être consulté de manière interactive sur le Web, pourrait servir de plaque díorientation pour des recherches en philosophie et sciences humaines et servir de support à des recherches-actions dans le domaine de líéducation.

Bibliographie abrégée

Pierre Lévy a prononcé plusieurs centaines de conférences publiques et communications à des colloques, il a publié plus de cent articles et a signé dix ouvrages, parmi lesquels notamment :

- Cyberculture. Odile Jacob, Paris, 1997. Traduit en catalan, à traduire en italien, etc.

- Quíest-ce que le virtuel ? La Découverte, Paris, 1995, 150 p. (traduit ou à traduire aux USA, en Allemagne, en Italie, au Brésil, en Espagne, en Grèce). En coll. de poche en 1998.

- L'intelligence collective. Pour une anthropologie du cyberspace. La Découverte, Paris, 1994, 245 p. (traduit aux USA, au Brésil, en Corée, en Allemagne, en Italie et au Portugal). En coll de poche en 1997.

- Les arbres de connaissances, (en collab. avec Michel Authier), La Découverte, 1992, 180 p. (traduit en Italie, au Brésil et au Portugal). En coll. de poche en 1996.

- De la programmation considérée comme un des beaux-arts, La Découverte, Paris, 1992, 245 p.

- L'idéographie dynamique. Vers une imagination artificielle ? La Découverte, Paris, 1991, 180 p. (traduit en portugais et en brésilien)

- Les technologies de l'intelligence. L'avenir de la pensée à l'ère informatique, La Découverte, Paris, 1990, 234 p. Réédité en livre de poche dans la collection "Points-sciences" au Seuil en mars 1993. (traduit en espagnol, italien, brésilien, portugais)

- La Machine Univers. Création, cognition et culture informatique. La Découverte, Paris, 1987, 240 p. Réédité en livre de poche dans la collection "Points-Sciences", au Seuil, en 1992. (traduit au Portugal et au Brésil).