Flûtiste de formation, Pierre Roullier intègre la classe de Jean-Pierre Rampal au Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris où il obtient un premier prix de flûte à l'unanimité, ainsi qu'un premier prix de musique de chambre. Lauréat des concours de Munich et Rotterdam, il entreprend des études de direction d'orchestre avec Erich Bergel à la Musikhochschule de Berlin.
De 1979 à 1988, il est flûtiste solo de l'Ensemble Orchestral de Paris, membre du Quintette à vent Nielsen et joue en soliste dans les plus grandes salles européennes, au Japon et en Amérique du Sud.
Depuis 1988, il conduit une activité de chef d'orchestre dans un répertoire très large, de l'opérette à la création, tant à l'Opéra-Comique qu'aux Wiener Festwochen (Autriche), à Radio-France et au Festival d'Avignon. Il est invité par l'Opéra de Nice, l'Orchestre
de Sofia ou l'Orchestre Symphonique d'Osaka. Il dirige l'Orchestre des Pays de la Loire, l'Orchestre National d'Ile-de-France. Il crée l'opéra Vertiges de Jean-Pierre Drouet au Grand Théâtre de Bordeaux, se produit à l'Opéra d'Angers et au Grand Théâtre de Tours. Il crée et enregistre l'opéra Micromégas de Paul Méfano au Festival de Radio-France et Montpellier, l'opéra de Régis Campo Hatim le Généreux à l'Opéra de Besançon et la Cantate n° 1 de Bruno Mantovani sur les poèmes de Rilke au Festival Musica de Strasbourg.
Ses enregistrements couvrent un répertoire allant de Jean-Sébastian Bach à Takemitsu, de Beethoven à Dusapin. Salué par la critique, il obtient des récompenses prestigieuses. L'Académie du disque Lyrique lui décerne en 2007 l'Orphée d'Or du meilleur enregistrement de musique des XXe et XXIe siècles pour Hochzeitsvorbereitungen d'Oscar Strasnoy.
