Né en 1982, Pierre-François Doireau a d'abord suivi une formation universitaire théâtrale à Besançon, puis en 2002, il intègre l'École Régionale d'Acteurs de Cannes (ERAC).

Il y travaille sous la direction de Catherine Marnas, Georges Lavaudant, Alain Françon et Daniel Danis, Mireille Guerre et Alain Fourneau et participe à la création de Tragédie Andogonidia M#10 Marseille de Roméo Castellucci. 

Il participe à de nombreuses créations du théâtre Gyptis de Marseille et travaille avec différentes compagnies Marseillaises, notamment au théâtre des Bernardines. 

Il accompagne régulièrement le travail des plasticiens/performeurs Yves Chaudouët, compagnie Morphologie des éléments et Rémy Yadan, compagnie Tamm Coat. 

Avec la compagnie Sandrine Anglade il joue dans l'Oiseau vert de Gozzi, Le Cid de Corneille et la Tempête de Shakespeare.  

Il participe aussi à des créations jeunes publics avec la compagnie Des Petits Pas dans les Grands d'Audrey Bonnefoy. 

Il joue sous la direction d'Alexis Armengol, Arnaud Anckaert, Jacques Vincey, Vanasay Komphommala, Théophile Dubus. 

Parallèlement à son travail de comédien, depuis 2022, il est l'un des coordonnateur et metteur en scène de La Troupe et du Festival des Nuits de Joux de Pontarlier.