Nato a Saint-Brieuc, nella Bretagna, in una famiglia di artisti, dalla relazione della madre Mado Maurin (1915-2013) col paroliere Michel Têtard (1925-1960), ma che in seguito sposerà Pierre-Marie Bourdeaux (1905-1967), che Patrick riconoscerà come suo padre naturale. Dewaere fu uno degli attori più promettenti e popolari del cinema francese tra la fine degli anni sessanta ed i primissimi anni ottanta. Dopo aver militato - assieme a tutti i suoi fratelli - nel gruppo teatralmusicale de Les Petits Maurin durante la propria infanzia e adolescenza, nel 1968 entrò a far parte del Café de la Gare, un gruppo di artisti che includeva anche Gérard Depardieu, Coluche e Miou-Miou, con la quale avrà una tormentata relazione e che gli darà una figlia, Angèle. Inizialmente, quando era ancora un componente dei Petits, utilizzava lo pseudonimo di Patrick Maurin (dal cognome della madre, l'attrice Mado Maurin), per poi adottarne quello di Patrick Dewaere (storpiando il cognome da nubile della sua nonna materna di origine fiamminga, Devaëre[1]) per la sua carriera solista, che, diverso tempo dopo, adottò anche legalmente.
Nonostante l'indiscusso successo, Dewaere fu spesso descritto come un individuo problematico, dalla personalità fragile e nevrotica. Nel 1982, poco dopo l'uscita del film Paradis pour tous, commedia dove il suo personaggio si toglieva la vita, l'attore si suicidò con un colpo di carabina nella sua abitazione di Parigi.
Il "Patrick Dewaere Award" fu istituito in Francia nel 1983. Sull'attore venne realizzato anche un documentario, Patrick Dewaere, presentato nel 1992 al Festival di Cannes.
Un nuovo documentario, Patrick Dewaere, mon héros, realizzato da Alexandre Moix, è stato presentato al Festival di Cannes del 2022. La voce fuori campo è quella dell'attrice Lola Dewaere, figlia di Patrick e di Élisabeth Malvina Chalier.