Nasce nel 1912 ad Avignon, in Francia, dove riceve un'educazione di stampo ingegneristico, studiando elettrotecnica al liceo Louis-le-Grand di Parigi e successivamente frequentando l'École Supérieure d'Électricité.

Durante la Seconda Guerra Mondiale, Boulle serve nell'esercito francese e viene catturato dai giapponesi quando la sua nave viene affondata, trascorrendo gran parte della guerra come prigioniero in un campo di lavoro in Birmania. Questa esperienza ha ovviamente un impatto profondo sulla sua vita e le sue future opere.

Dopo la guerra inizia a scrivere romanzi e diventa uno scrittore di successo. Nel 1963 pubblica il suo lavoro più celebre, Il pianeta delle scimmie, un romanzo di fantascienza che esplora temi dell'evoluzione, della civiltà e dell'intelligenza. Il successo è immediato tanto che il romanzo vedrà una serie di adattamenti per il cinema e la televisione diventando un'icona della cultura popolare.

Oltre a Il pianeta delle scimmie, Boulle scrive numerosi altri romanzi, tra cui Il ponte sul fiume Kwai, anch'esso trasposto in un famoso film.

Boulle continua a scrivere e a pubblicare romanzi di successo fino alla sua morte, avvenuta nel 1994 a Parigi.