Compitió junto a pilotos famosos, como el belga Marc Duez, el monegasco Auguste Turuani, conocido con el seudónimo de "Tchine", y los franceses Jean Vinatier, Guy Fréquelin, Bob Wollek, Jean-Pierre Nicolas, Alain Errani, Jacques Alméras, Christian Dorche y, sobre todo, Jean Ragnotti, con quien fue copiloto durante años.

Jean Ragnotti y Pierre Thimonier ganaron su categoría tres veces consecutivas en el Rally de Montecarlo: en 1970 con un Opel Kadett Gr. 1, en 1971 con un Opel Kadett Gr. 2 y en 1972 con un Opel Ascona Gr. 1 (9.º puesto en la general). En 1974, compitió con un Alfa Romeo GTV de 2 litros junto a Guy Fréquelin, terminando décimo en el Tour de Córcega.

A principios de los 80, fichó por Renault Sports, donde copilotó con Jean Ragnotti los Renault oficiales en rallies internacionales. En 1984, el dúo corrió con un Renault 5 Turbo, ganando el Tour de Francia Automovilístico y obteniendo excelentes resultados en el Campeonato Mundial, como un quinto puesto en el Rally de Portugal y un tercer puesto en la general del Tour de Córcega. En 1985, Jean Ragnotti y Pierre Thimonier se subio a un Renault 5 Maxi Turbo del Grupo B, ganando el Tour de Francia Automovilístico y logrando también una victoria en el Campeonato Mundial en el Tour de Córcega.

En El Équipe Renault Elf inscribió un Renault 11 Turbo para Jean Ragnotti-Pierre Thimonier, quien terminó tercero en el Rally de San Remo y ganó la clase también en el Rally Acrópolis (5º en la general).

El hijo de Pierre Thimonier, Gilles, se convirtió en copiloto profesional. En 1987, sustituyó a su padre junto a Jean Ragnotti. Pierre Thimonier se unió al equipo belga Bastos, donde fue copiloto de Marc Duez en un BMW M3. En 1988, terminaron terceros en las 24 Horas de Ypres.

Pierre Thimonier murió de cáncer, a la edad de 65 años.