Diplômé de l'“Accademia nazionale di Arte Drammatica”, il se consacre de longues années au théâtre, travaillant avec des metteurs en scène comme Luca Ronconi, Hossein Taheri, Lorenzo Salveti. Il devient populaire grâce à divers téléfilms : Padre Pio, Giuda, Ferrari, Bartali L’uomo d’acciaio. 1991 marque ses débuts au cinéma, dans Tutti i giorni sì d'Edi Bortignoni et Daniela Liccioli. Par la suite, on le voit dans Il principe di Homburg de Marco Bellocchio, In barca a vela contromano de Stefano Reali, I giudici de Ricky Tognazzi, Juste un baiser de Gabriele Muccino, Da zero a dieci de Luciano Ligabue. Il reçoit pour son interprétation du soldat dans El Alamein, réalisé par Enzo Monteleone, un “David di Donatello” et est nommé aux “Ciak d’Oro”.
Il tourne ensuite dans Al cuore si comanda de Giovanni Morricone et Le chiavi di casa de Gianni Amelio. En 2005, Michele Placido lui confie le rôle du Libanais dans Romanzo criminale : l’occasion de consolider son succès. Pierfrancesco a également travaillé aux États-Unis aux côtés de Ben Stiller dans Une nuit au musée sorti en début d'année en Europe.