普萊費爾出生於孟加拉國,曾前後在聖安德魯斯大學、安德森學院和愛丁堡大學學習。在1837年去過加爾各答之後,普萊費爾成為倫敦大學學院托馬斯·格雷姆的私人實驗室助理,之後又在1839年前往吉森大學尤斯圖斯·馮·李比希手下工作。
返回英國後,普萊費爾成為克利瑟羅附近一家印花布工廠的經理。1843年,普萊費爾被任命為皇家曼徹斯特學院的化學教授,助手羅伯特·安格斯·史密斯。1848年,他入選英國皇家學會,兩年後又成為萬國工業博覽會執行委員會成員。
1853年,普萊費爾被任命為英國科學大臣,在職期間他一直鼓吹在克里米亞戰爭中使用毒氣殺害俄羅斯人。1855年,普萊費爾成為世界博覽會委員。兩年後,普萊費爾擔任化學學會會長。1858年,他回到愛丁堡大學並擔任化學教授。
1854年,查爾斯·惠斯通發明了一種雙字母替換密碼,由於普萊菲爾德提倡這種密碼在英國的軍隊和政府部門開始使用,故這種密碼被稱為普萊費爾密碼。
1868年,普萊費爾當選英國自由黨下議院議員並於1873年擔任威廉·尤爾特·格拉德斯通內閣的郵政大臣。1880年,自由黨重新執政,普萊費爾被任命為英國下議院代理議長。1885年他擔任英國先進科學協會主席,次年又成為英國樞密院委員會負責教育的副主席。1889年,普萊費爾成為康沃爾公國委員會成員。
1892年,普萊費爾從下議院退出並在1892年封為“普萊費爾男爵”。