Né le 17 novembre 1931 à Paris, Pierre Nora était le benjamin d'une fratrie de quatre enfants. Son père, Gaston Nora, était un urologue parisien renommé. Durant la Seconde Guerre mondiale, il a vécu à Grenoble et dans le Vercors, des expériences qui ont profondément influencé sa vision de l'histoire.
Après des études au lycée Louis-le-Grand et à la Faculté des lettres de Paris, il obtient l'agrégation d'histoire en 1958. Il commence sa carrière d'enseignant au lycée Lamoricière à Oran, en Algérie, en pleine guerre d'indépendance, expérience qui donnera lieu à son premier ouvrage, Les Français d'Algérie (1961).
Parallèlement à son parcours académique, Pierre Nora devient une figure majeure de l'édition en sciences humaines. Il fonde en 1964 la collection "Archives" chez Julliard, puis rejoint Gallimard en 1965, où il crée plusieurs collections influentes, dont la "Bibliothèque des Sciences Humaines".
En 1980, il cofonde avec Marcel Gauchet la revue Le Débat, qui devient un espace central de réflexion intellectuelle en France. Son œuvre monumentale, Les Lieux de mémoire (1984-1992), explore les symboles et les sites qui incarnent la mémoire collective française.
Élu à l'Académie française en 2001, il occupe le fauteuil 27. Il a été marié à Françoise Cachin de 1964 à 1976, puis a partagé sa vie avec la journaliste Anne Sinclair.