Philippe Alliot n'a jamais eu entre les mains une Formule 1 véritablement performante.

Il commence sa carrière automobile au milieu des années 70. En 1975, grâce à sa deuxième place au Volant Motul, il intègre le championnat de Formule Renault, et décroche le titre français en 1978. Il va ensuite passer dans la Formule 3 française, mais avec moins de réussite. Engagé par l'équipe ORECA, avec une Martini-Toyota, il remporte sa première course en 1980 sur le circuit de Dijon. L'année suivante, il manque le titre face à Streiff malgré trois victoires. Après une autre victoire en 1982, il passe à la Formule 2 l'année suivante, avec l'équipe BMW France. Il termine également en troisième position lors des 24 Heures du Mans avec Porsche. L'année suivante, il débute en F1.

Philippe commence sa carrière avec la petite écurie RAM avec laquelle il reste deux saisons qui vont s'avérer très décevantes. Il doit batailler dur pour se qualifier et au final, il termine au mieux à la dixième position, mais la plupart du temps, la voiture ne termine pas la course. En 1985, il termine neuvième lors de la première course de la saison au Brésil, puis ne sera plus classé. A la fin de la saison, l'écurie RAM jette l'éponge et Philippe se retrouve sans volant pour 1986.

Philippe va donc courir en F3000, il réussit à remporter la victoire sur le circuit de Spa-Francorchamps. L'écurie Ligier décide alors de le prendre pour la deuxième moitié de la saison, après l'accident de Jacques Laffite. Il marque son premier point lors du Grand Prix du Mexique. En 1987, il trouve un volant dans l'écurie Larrousse, qui court sur des Lola-Ford Cosworth. Il réussit à terminer en sixième position en Espagne, et au Mexique. Il ne connait pas autant de réussite en 1988, n'étant jamais dans les points. En 1989, Larrousse passe au moteur Lamborghini et les performances s'améliorent en qualifications, en Espagne il est cinquième sur la grille de départ, et termine sixième. En 1990, il fait son retour chez Ligier, mais sans aucune réussite car si la voiture est fiable, elle n'est pas du tout performante. Philippe alors décide de mettre un terme à sa carrière en F1.

En 1991, il court dans le championnat du monde de voitures de sport avec Peugeot. Il remporte la victoire lors de sa première participation de la saison, sur le circuit de Suzuka, et termine deuxième à Magny-Cours et Mexico. L'année suivante, il termine troisième aux 24 Heures du Mans, puis remporte les courses de Donington et de Magny-Cours.

En 1993, il décide de faire un come-back en F1, avec l'écurie Larrousse, qui fait courir ses propres voitures désormais. Au Grand Prix de Saint-Marin, il termine à la cinquième place, son meilleur classement en F1.

En 1994, il signe chez McLaren, alors propulsée par un moteur Peugeot, comme pilote de réserve et d'essais. L'écurie fait appel à lui en Hongrie pour remplacer Mika Häkkinen, suspendu. Qualifié en quatorzième position, sa course s'arrête après seulement 21 tours à cause d'une fuite d'eau. En Belgique, il court son dernier Grand Prix avec Larrousse, puis quitte définitivement la F1.

Il participe ensuite aux 24 Heures du Mans, puis au championnat de FIA GT dès 2000. On le voit ensuite dans diverses compétitions (Speed EuroSeries, V de V Challenge) et ce jusqu'en 2013.