Né en 1958, Pierre-Yves Couilleau est nommé auditeur de justice en 1981.
Tout d’abord substitut du procureur de la République près le tribunal de grande instance de Limoges (1984) puis de Bordeaux (1988), il devient procureur de la République près le tribunal de grande instance de Libourne en 1994.
En 1997, Pierre-Yves Couilleau est nommé procureur de la République adjoint près le tribunal de grande instance de Saintes puis près celui de Bordeaux (2000).
En 2003, il est nommé substitut général près la cour d’appel de Bordeaux.
En juillet 2004, Pierre-Yves Couilleau rejoint le cabinet du garde des Sceaux en qualité de conseiller pour les affaires pénales.
En août 2005, il est nommé procureur de la République près le tribunal de grande instance d’Angoulême puis, en 2008, avocat général près la cour d’appel de Fort-de-France.
En février 2011, Pierre-Yves Couilleau est nommé procureur de la République près le tribunal de grande instance de Metz puis, en juillet 2014, près celui de Toulouse.
En 2018, il devient procureur général près la cour d’appel de Fort de France.
Il a été membre de la commission d’avancement entre 2019 et 2022.
Pierre-Yves Couilleau est chevalier de l’Ordre national de la Légion d’Honneur et chevalier de l’Ordre national du Mérite.