Fils d'André et Floriane Fierry-Fraillon, il passa son enfance à Taverny, en banlieue parisienne. Dès l'âge de treize ans, il commence à jouer au théâtre, puis part pour Paris à dix-sept ans afin de suivre des cours d'art dramatique chez Tania Balachova puis chez Jean Périmony et enfin à l'école de la rue Blanche. Après avoir participé au film Le Petit Marcel de Jacques Fansten, il se fit remarquer dans L'Alpagueur, avec Jean-Paul Belmondo (1976). Un an après, René Féret lui donne le rôle de François Dauchy dans La Communion solennelle. Il joue en1983 le rôle principal dans Matiouette ou l'arrière-pays d'André Téchiné et le rôle de Tony dans Pinot simple flic aux côtés de Gérard Jugnot. En 1978, il sort un album, Bulle. Depuis les années 1990, il est une vedette à la télé, entre autres avec Carmen Maura dans Une mère en colère de Gilles Béhat. Il a également tourné dans la série télévisée Groupe flag . En 2013, Patrick Fierry fonde la Générale, école du théâtre et de l'image qui ouvrira ses portes en octobre 2013.