Entré à Saint-Gobain Recherche en 1980, Pierre-Emmanuel Levy poursuit sa carrière à la Direction de la Trésorerie et du Financement de la Compagnie de Saint-Gobain où il effectue, à partir de 1985, différentes missions.

Il est ensuite Contrôleur Financier du Pôle Isolation, avant d'être nommé en 1989 Directeur du Contrôle de Gestion et du Plan du Pôle Céramiques Industrielles.

En 1990, il devient Directeur Général pour l'Europe du Département Cristaux et Détecteurs et Directeur Général de Crismatec après son acquisition par Saint-Gobain.

Il est nommé en 1995 Directeur Général de la Division Carbure de Silicium pour l'Europe et l'Asie et Directeur Général de Norton AS, en Norvège.

Après avoir pris la Direction de la Division Carbure de Silicium en 1998, il devient en 2000 Directeur de la Division Céramiques Avancées au sein du Pôle Céramiques et Plastiques, puis Directeur des Nouvelles Applications du Pôle Matériaux Haute Performance.

En 2004, il est nommé Directeur Adjoint de la Recherche à la Compagnie de Saint-Gobain.

En 2007, il occupe la fonction de directeur du département Réfractaires Haute Performance et de l'activité Automotive Emission Control (Filtre à particules diesel).

En 2010, il est nommé Directeur des départements Carbure de Silicium (SiC), Quartz et DPF de Saint-Gobain Matériaux Céramiques.