Mallet-Stevens estudió arquitectura en la École Spéciale d'Architecture de París y comenzó su carrera como diseñador de interiores para grandes almacenes parisinos como Le Bon Marché y Galeries Lafayette. En 1922 abrió su propio estudio de arquitectura y diseño y comenzó a diseñar casas, bloques de apartamentos y edificios públicos.
El estilo de Mallet-Stevens se caracterizaba por formas geométricas simples, líneas limpias y materiales modernos como el acero, el vidrio y el hormigón armado. Entre sus proyectos más famosos figuran la Villa Noailles en Hyères, el Pavillon de l'Esprit Nouveau en la Exposition des Arts Décoratifs de 1925 en París y la Maison Martel en Ville-d'Avray.
Además de su trabajo como arquitecto, Mallet-Stevens también diseñó muebles y objetos de interior. Sus diseños se caracterizaban a menudo por la simplicidad geométrica y la funcionalidad, e influyeron en el desarrollo del diseño moderno en Francia.
Aunque su carrera se vio interrumpida por la Segunda Guerra Mundial, el legado de Mallet-Stevens como pionero del movimiento moderno en Francia sigue siendo celebrado hoy en día.