Né à La Garenne-Colombes en 1947, Patrick Chesnais obtient le premier prix de Comédie du Conservatoire de Paris en 1967.
Après plus de quatre-vingt-dix films pour le cinéma, beaucoup pour la télévision et presque autant de pièces pour le théâtre, il est considéré comme un des meilleurs acteurs français.
Ses derniers films marquants sont : Je ne suis pas là pour être aimé de Stéphane Brizé, Le code a changé de Danièle Thompson, Bienvenue parmi nous de Jean Becker, Les beaux jours de Marion Vernoux, Moi et le Che de Patrice Gauthier, L'empereur de Paris de Jean-François Richet, Ma mère est folle de Diane Kurys.
Marié à l'actrice Josiane Stoléru, père de la comédienne Émilie Chesnais, il a rendu hommage à son fils disparu dans Il est où Ferdinand ? Journal d'un père orphelin (Michel Lafon, 2008). Il est aussi le père de Victor, seize ans.