Il "Pierino" nazionale nasce ad Aosta il 30 maggio del 1956. Torinese di adozione, fin da piccolo mostra un grande interesse per lo spettacolo e l'arte comica. Per seguire la sua vocazione, inizialmente si iscrive al DAMS, la celebre facoltà bolognese di arte, musica e spettacolo anche se dentro di sè percepisce che studiare non è per lui sufficiente e anzi rappresenta quasi un limite. Parallelamente all'impegno universitario, quindi, presenta spettacoli di cabaret a "Il Centralino" di Torino. In seguito, si adatta a fare l'animatore sulle navi da crociera e nei villaggi turistici.

Tra il 1982 e il 1987 approda in Rai dopo aver vinto nel 1984 il concorso nazionale per "Volti Nuovi" negli anni '80. Per la Rai conduce e partecipa ad alcuni programmi per ragazzi fra cui si contano "Tivù", "Magic" e "Big". Già in quelle occasioni emergono alcune delle caratteristiche tipiche del suo stile: la battuta salace e l'ironia pungente unite all'intelligenza pronta e acuta.

Il suo apprendistato prosegue poi, fino 1989, nel programma domenicale di Rai Tre "Và pensiero". I conduttori sono i "seriosi" Oliviero Beha e Andrea Barbato a cui Pierino fa da controcanto con una serie d'interviste semiserie spesso spiazzanti per gli interlocutori. Questa trasmissione gli regala il Telegatto di "TV Sorrisi e Canzoni" come rivelazione televisiva del 1988.

Sempre per Rai Tre realizza "Complimenti per la trasmissione", un programma basato sulle incursioni disturbanti dell'attore in case, piazze, campi di calcio e congressi di partito. Diventato ormai un simbolo di un giornalismo irriverente e trasversale, è pronto per diventare testimonial di qualche prodotto, cosa che puntualmente accade. Non si limita però a prestare il suo volto al Rasoio Bic, ma è anche ideatore e interprete della relativa campagna pubblicitaria. Segue a ruota il programma di successo "Prove tecniche di trasmissione".

Diventato ormai un "personaggio" in vista dei Campionati Mondiali di calcio conduce "Prove Tecniche Mondiale". Segue nel '92 "Il Portalettere" dove "Pierino", vestito da postino, intervistava politici italiani e non sullo sgretolamento del Palazzo della Prima Repubblica.

Nell'inverno dello stesso anno parte per Mosca per registrare il programma "Good Bye Cortina", in onda su Rai3 nel gennaio successivo. Nel settembre del 1991 partecipa a "Miss Italia nel Mondo" in qualità di "elemento disturbatore". Nell'ottobre del 1992 parte il "Telegiornale Zero", la striscia quotidiana di Chiambretti nelle vesti di inviato o mezzobusto di un notiziario insolito. Nel 92/93 è protagonista della campagna pubblicitaria delle "Pagine Gialle".

Dopo una parentesi radiofonica conduce in coppia con Paolo Rossi per ben due stagioni "il Laureato", viaggio ai confini delle Facoltà.

Diviene direttore artistico di due edizioni del concerto del 1° Maggio di cui é anche il conduttore. Nel 1997 presenta la 47 edizione del Festival di Sanremo al fianco di Mike Bongiorno e Valeria Marini e contemporaneamente riscrive secondo il suo stile i Cinegiornali dell'Istituto Luce proiettati nelle sale cinematografiche italiane.

Nel 2003 é stato testimonial degli spot della Ford KA; il successo televisivo è tornato con la trasmissione "cult" di Gianni Boncompagni "Chiambretti c'è", poi con "Markette" su La7.

Nel 2007 torna in Rai: Pippo Baudo l'ha voluto a Sanremo alla conduzione del dopofestival. Anche l'anno successivo Baudo lo chiamerà per affiancarlo all'edizione del Festival di Sanremo 2008.

Piero torna poi a condurre la quarta edizione di Markette su La7, per poi passare a Mediaset, dove lancia un programma che porta il suo nome: "Chiambretti Night".