Licenciou-se em Filosofia pela Faculdade de Letras da Universidade do Porto em 1978. Já tinha aí obtido o bacharelato em 1971.

Iniciou, desde cedo, a sua actividade política em movimentos de oposição ao anterior regime. Viria a aderir ao PCP(m-l) em 1972, de inspiração maoísta e de cuja secção Norte foi fundador. Já publicara então o seu primeiro livro, As lutas operárias contra a carestia de vida em Portugal: a greve geral de Novembro de 1918, de 1971. Este livro seria apreendido e proibido de circular pela PIDE, a qual, pouco depois, instaurou um processo ao autor, sob a direcção de António Rosa Casaco. Após uma rusga da PIDE à sua casa, a 30 de Abril de 1973, viveu na clandestinidade, da qual só sairia completamente após o golpe de 11 de Março de 1975.

Recolheu, classificou, organizou e estudou de forma sistemática documentação sobre a vida política portuguesa, tendo lançado a revista Estudos sobre o comunismo: Boletim de estudos interdisciplinares sobre o comunismo e os movimentos comunistas (inspirada pela revista Communisme, de Annie Kriegel e Stéphane Courtois) em 1983. Foi director da revista, de cujo conselho de redacção faziam parte, para além do próprio Pacheco Pereira, Fernando Rosas, Rogério Rodrigues, Maria Goretti Matias, António Moreira, José Alexandre Magro («Ramiro da Costa») e Manuel Sertório. Com João Carlos Espada e Manuel Villaverde Cabral, fundou em 1984 o Clube da Esquerda Liberal.

Em 1986 apoiou activamente a primeira eleição presidencial de Mário Soares. Foi deputado pelo Partido Social Democrata durante quatro legislaturas (1987–1991, 1991–1995, 1995–1999 e 2009–2011), tendo sido eleito da primeira vez como independente, pois só se filiaria no PSD em 1988. Acabaria por ser líder parlamentar e presidente da comissão política distrital de Lisboa deste partido. Foi membro da Delegação da Assembleia da República à Assembleia da NATO e Presidente do Subcomité da Europa de Leste e da ex-URSS da Comissão Política da Assembleia do Atlântico Norte. Foi também Vice-Presidente do Instituto Luso-Árabe para a Cooperação.

Em 1995, foi o cabeça de lista do PSD pelo círculo eleitoral de Aveiro, nas eleições legislativas que culminaram na vitória do Partido Socialista, então dirigido por António Guterres. Pacheco Pereira enfrentou nessa eleição, entre outros, Paulo Portas e Carlos Candal. A disputa desse círculo foi uma das mais polémicas, sendo a razão dessa polémica o Breve manifesto anti-Portas em português suave, da autoria de Carlos Candal. Em 2002, foi cabeça de lista pelo círculo eleitoral do Porto, nas eleições legislativas que culminaram com a vitória do Partido Social Democrata, então dirigido por Durão Barroso. Contudo, por ser na altura deputado europeu, não assumiu o cargo de deputado na Assembleia da República. Foi Vice-Presidente do Parlamento Europeu entre 1999 e 2004.

Em 2004 foi nomeado embaixador de Portugal na UNESCO. Um mês após a divulgação de que iria ocupar este cargo, quando se soube que Santana Lopes iria substituir Durão Barroso como primeiro-ministro, demitiu-se por não querer ficar na dependência funcional de um governo que pretendia criticar. Voltou a ser eleito deputado (pelo PSD, como cabeça de lista por Santarém) nas eleições legislativas de 2009.

É ainda docente no ISCTE — Instituto Universitário de Lisboa, tendo também sido docente na Universidade Autónoma de Lisboa.

É colaborador regular da imprensa escrita. Actualmente é cronista do jornal Público e da revista Sábado, tendo sido no passado colaborador do Semanário e do Diário de Notícias. Também é comentador político na televisão, nomeadamente na Quadratura do Círculo, na SIC Notícias, programa que sucedeu ao Flashback da TSF, tendo na década de 1990 participado no programa Viva a Liberdade! da SIC, juntamente com Miguel Sousa Tavares e António Barreto. Também participou, em 2008, no programa Minuto a minuto, do Rádio Clube e faz actualmente o programa Ponto/Contraponto na SIC Notícias, um programa de comentários sobre comunicação social, media, jornais, rádios, blogues, livros e televisão. Na blogosfera, assina os blogues Abrupto, Estudos sobre o Comunismo e Ephemera.

Foi condecorado com a Grã-Cruz da Ordem da Liberdade, em 10 de Junho de 2005, pelo então Presidente da República Jorge Sampaio.

Reside na Marmeleira. A sua biblioteca, com cerca de 110 000 títulos, é possivelmente a maior biblioteca privada portuguesa e Pacheco Pereira está a estudar a possibilidade de a converter numa fundação.