Mallet-Stevens studiò architettura all'École Spéciale d'Architecture di Parigi e iniziò la sua carriera come designer di interni per grandi magazzini parigini come Le Bon Marché e Galeries Lafayette. Nel 1922 aprì il suo studio di architettura e design e iniziò a progettare case, condomini ed edifici pubblici.
Lo stile di Mallet-Stevens era caratterizzato da forme geometriche semplici, linee pulite e materiali moderni come acciaio, vetro e cemento armato. Tra i suoi progetti più famosi ricordiamo la Villa Noailles a Hyères, il Pavillon de l'Esprit Nouveau all'Exposition des Arts Décoratifs di Parigi del 1925 e la Maison Martel a Ville-d'Avray.
Oltre all'attività di architetto, Mallet-Stevens progettò anche mobili e oggetti per interni. I suoi progetti erano spesso caratterizzati da semplicità geometrica e funzionalità e hanno influenzato lo sviluppo del design moderno in Francia.
Sebbene la sua carriera sia stata interrotta dalla Seconda Guerra Mondiale, l'eredità di Mallet-Stevens come pioniere del movimento moderno in Francia continua a essere celebrata ancora oggi.