Fondateur du collectif transdisciplinaire Factoid regroupant vidéastes, musiciens, graphistes, commissaires d'exposition, scénographes, Pierre Nouvel réalise avec Jean-François Peyret sa première création théâtrale en tant que vidéaste pour Le Cas de Sophie K, une pièce créée en 2005 au Festival dʼAvignon. Cette création initie une série de collaborations avec de nombreux metteurs en scène (Michel Deutsch, Lars Norén, François Orsoni, Arnaud Meunier, Hubert Colas...) et oriente sa réflexion sur les interactions entre espace scénique et image.

En 2007, il collabore avec le compositeur Jérôme Combier pour Noir Gris, une installation sonore et vidéo autour du texte de Samuel Beckett,  L’impromptu d’Ohio, présentée au Centre Pompidou dans le cadre de la rétrospective consacrée à l’auteur irlandais. Son approche révèle une étroite corrélation entre image et espace et c'est naturellement qu'il se tourne vers la scénographie.

En 2008 il crée le spectacle Des Gens,  mis en scène par Zabou Breitman et adapté des documentaires de Raymond Depardon, Urgences et Faits divers, qui remporte deux Molières, dont celui du "meilleur spectacle privé"2. Il a depuis, réalisé de nombreuses scénographies pour le théâtre, mais également pour la musique contemporaine, ou l'opéra, avec Philippe Calvario pour Belshazzar au Festival Haendel de Halle 2009, ou l'année suivante à l'Opéra National de Corée, pour Idoménéo mis en scène par Lee Soyoung et dirigé par Myung-Whun Chung.

En 2011 il présente en compagnie de Jérôme Combier, dans le cadre du Festival d'Aix en Provence, Austerlitz, opéra adapté du roman de W.G Sebald.  

Son travail se décline aussi sous la forme d’installations présentées notamment au centre Georges Pompidou, à la Gaîté Lyrique ou au Fresnoy , qui a présenté en février 2013, Walden Memories, une exposition conçue autour du texte de Henry David Thoreau suite à l’invitation de Jean-François Peyret. Ce projet s’est ensuite décliné dans une version scénique, Re:Walden , créée au festival d’Avignon2013.  

En 2014 Il fut pensionnaire scénographe à l'académie de France à Rome ( Villa Médicis ), où son travail a consisté en une recherche sur l'utilisation de matériaux dits intelligents dans le champ scénographique (matériaux a mémoire de forme, pigments thermo-chromiques, encres