Pierre Arditi est né le 1er décembre 1944 à Paris. Fils du peintre Georges Arditi et d'une mère belge, il a une sœur qui également comédienne, Catherine Arditi.
En 1965, il joue au théâtre du Cothurne à Lyon avec sa sœur Catherine, qui la première le pousse à jouer, dans une pièce de l'acteur- metteur en scène et écrivain Marcel Maréchal. Après de la figuration , puis des seconds rôles, il prend de plus en plus d'assurance sur les planches. Il joue dans Diderot à corps perdu, mis en scène par Jean-Louis Barrault, Trois lits pour huit de Pierre Mondy ou encore Tailleur pour dames dirigé par Bernard Murat. Il apparaît également à la télévision, notamment en 1971 dans le téléfilm Blaise Pascal de Roberto Rossellini.
Ses débuts devant la caméra datent de 1977 avec le film L'Amour violé, où il a pour partenaire le jeune Daniel Auteuil. Trois ans plus tard, il rencontre le réalisateur Alain Resnais, qui le choisit pour jouer dans Oncle d'Amérique. Arditi devient, tout comme Sabine Azéma et André Dussollier, un interpète fétiche du cinéaste. Il joue ensuite dans Pile ou face de Robert Enrico, aux côtés de Philippe Noiret et Michel Serrault. En 1982, il retrouve son réalisateur fétiche Alain Resnais pour La Vie est un roman, avec Sabine Azéma. Suivront du même cinéaste les films L'Amour à mort (1984) et Mélo (1986), puis en en 1992 Smoking / No Smoking, film en 2 parties dans lequel il joue, avec Sabine Azéma, tous les rôles.
Arditi alterne les films et les pièces de théâtre. En 1987, il joue dans la pièce à succès L'Éloignement, mis en scène par Bernard Murat. Puis on le voit dans le film d'espionnage Agent trouble de Jean-Pierre Mocky,Radio corbeau d'Yves Boisset, Vanille fraise, mise en scène par Gérard Oury. En 1995, il est le mari de Juliette Binoche dans le drame historique Le Hussard sur le toit, puis rejoint la "famille" Lelouch dans Hommes, femmes : mode d'emploi. On le voit ensuite dans la comédie musicale à succès On connaît la chanson d'Alain Resnais (1997). Il retrouve Claude Lelouch pour Hasards ou coincidences puis joue son propre rôle dans Les Acteurs de Bertrand Blier.
Pierre Arditi est également un acteur très présent à la télévision, grâce à laquelle il a acquis une grande popularité auprès du public.Dès les années 90, on le voit dans de nombreux téléfilms : Un et un font six, L'enfant de Cuba, L'enfant de Soweto et L'enfant d'Israël. En 1994, il tourne L'affaire Dreyfus d' Yves Boisset puis J'ai deux amours avec Isabelle Huppert, Faisons un rêve le remake du film de Sacha Guitry avec Jean-Michel Ribes, L'amour dans le désordre d' Elisabeth Rappeneau. Il En 1998, on le voit dans Le Comte de Monte-Cristo de Josée Dayan aux côtés de Gérard Depardieu et John Malkovich.
Dans les années 2000, il incarne aux côtés de Sabine Azéma, l'inspecteur Larsan dans Le Mystère de la chambre jaune (2002) et sa suite, Le Parfum de la dame en noir réalisés par Bruno Podalydès et adaptés des roman de Gaston Leroux. En 2003, Il retrouve une fois de plus Alain Resnais et ses compères André Dussollier, Lambert Wilson et Sabine Azéma dans le film Pas sur la bouche puis dans Cœurs en 2006. En 2008 donne la réplique à Miou-Miou et Valeria Bruni Tedeschi Le Grand alibi réalisé par Pascal Bonitzer, d'après un roman d' Agatha Christie. Arditi est également très demandé pour doubler des personnages, et poser sa voix dans des documentaires.
En 2008, il est séduit par Juliette Arnaud dans la comédie qu'il réalise, Tu peux garder un secret ? Il est distingué comme meilleur comédien par le jury des Raimu, et reçoit cette distintion pour son rôle dans Faisons un rêve. En 2009, on le retrouve à l'affiche de Je vais te manquer de Amanda Sthers. Toujours en 2009, l'ex Inconnu Didier Bourdon, en grand admirateur d'Arditi, propose à ce dernier un rôle dans sa nouvelle comédie Bambou. Pierre accepte et endosse le rôle d'un personnage peu sympathique, celui du patron qui mène son employé un peu à la baguette.
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