Mallet-Stevens estudou arquitetura na École Spéciale d'Architecture em Paris e iniciou a sua carreira como designer de interiores para grandes armazéns parisienses como Le Bon Marché e Galeries Lafayette. Em 1922, abriu o seu próprio gabinete de arquitetura e design e começou a projetar casas, blocos de apartamentos e edifícios públicos.
O estilo de Mallet-Stevens caracterizava-se por formas geométricas simples, linhas simples e materiais modernos como o aço, o vidro e o betão armado. Os seus projectos mais famosos incluem a Villa Noailles em Hyères, o Pavillon de l'Esprit Nouveau na Exposition des Arts Décoratifs de 1925 em Paris e a Maison Martel em Ville-d'Avray.
Para além do seu trabalho como arquiteto, Mallet-Stevens também desenhou mobiliário e objectos de interior. Os seus desenhos caracterizavam-se frequentemente pela simplicidade geométrica e pela funcionalidade, tendo influenciado o desenvolvimento do design moderno em França.
Embora a sua carreira tenha sido interrompida pela Segunda Guerra Mundial, o legado de Mallet-Stevens como pioneiro do movimento moderno em França continua a ser celebrado atualmente.