Poulantzas iniciou seus estudos de graduação em direito na Grécia, migrou posteriormente para a Alemanha no final dos anos 1950, onde buscou realizar seus estudos de pós-graduação. O peso ainda existente da ideologia nazista sobre as instituições universitárias alemãs, levou-o a concluir suas pesquisas na França. Neste país, ele apresentou a dissertação de mestrado La renaissance du droit naturel en Allemagne après la Seconde Guerre Mondiale, defendida em 1961, e a tese de doutorado Nature des choses et droit: Essai sur la dialectique du fait et de la valeur, defendida em 1964 e publicada em livro em 1965. Esses primeiros trabalhos estavam ligados à área de filosofia do direito e influenciados pelo existencialismo sartreano.
Por volta de 1965-1967, em um período de transição teórica, Poulantzas escreveu um conjunto de artigos sobre direito e teoria política que seriam mais tarde reunidos na coletânea Hegemonía y dominación en el Estado moderno, lançada pela coleção Cuadernos de Pasado y Presente em 1969.
Em 1968, depois de ter assimilado teoricamente as teses e discussões desenvolvidas por Louis Althusser e seu grupo e condensadas nos livros Pour Marx e Lire le Capital, ambos publicadas em 1965, Poulantzas rompe com o existencialismo sartreano e lança sua obra magna Pouvoir politique et classes sociales de l’état capitaliste. Nesta obra, partindo do conceito althusseriano de modo de produção ampliado, Poulantzas desenvolve uma teoria regional do político do modo de produção capitalista, caracterizando assim o Estado como uma estrutura jurídico-política formada pelo direito burguês e pelo burocratismo burguês que produzem sobre os agentes econômicos e estatais os efeitos de isolamento (ideologia do indivíduo-cidadão) e de representação da unidade (ideologia do povo-nação). Em Pouvoir politique et classes sociales…., Poulantzas produz ainda teses inovadoras sobre a teoria das classes sociais e elabora de modo original o conceito de bloco no poder.
Nos anos seguintes, Poulantzas irá se dedicar ao estudo das variações do Estado capitalista e à análise das classes sociais no capitalismo contemporâneo. Em 1970, ele publica a obra Fascisme et dictature: la troisième Internationale face au fascisme. Neste livro, o autor desenvolve o conceito de fascismo como forma de Estado e de regime capitalistas de exceção, caracteriza a crise política particular que engendra o processo de fascistização e retrata a relação do fascismo com as diferentes classes sociais, apontando a pequena burguesia como sua base social principal.
Em 1974, Poulantzas publica a coletânea de textos de sua autoria intitulada: Les classes sociales dans le capitalisme aujourd’hui, obra na qual procura abordar o impacto da internacionalização do capital sobre o Estado-nação e as classes sociais. Neste livro, ele busca caracterizar as contradições internas do capital monopolista, elabora de modo original o conceito de burguesia interna e discute as características fundamentais da nova pequena burguesia, indicando suas diferenças em relação à pequena burguesia tradicional.
No ano seguinte, Poulantzas publica a obra Les crises des dictatures: Portugal, Grèce, Espagne, na qual procura discutir a situação do sistema imperialista, as lutas de classes e as mudanças no aparelho de Estado que conduziram ao processo de crise das ditaduras portuguesa, grega e espanhola.
Por fim, em sua última obra publicada em vida, L’État, le pouvoir, le socialisme, lançada em 1978, Poulantzas realiza uma nova ruptura teórica, o que o leva a abandonar o conceito de Estado como estrutura jurídico-política presente na obra Pouvoir politique et classes sociales… e a defini-lo como condensação de uma relação forças. Ao fazê-lo, distanciou-se da concepção leninista de estratégia revolucionária que orientou suas primeiras obras e aderiu ao eurocomunismo, deixando de considerar a destruição da estrutura jurídico-política do Estado burguês como imperativo para a transição socialista ao comunismo.
Poulantzas militou no Partido Comunista Grego e, a partir de 1968, vinculou-se ao Partido Comunista Grego do Interior, depois da cisão de parte de seus militantes com a linha política de construção do socialismo adotada pela URSS. Sua atuação como docente teve início no Centro Universitário Experimental Vincennes, criado logo após os eventos de maio de 1968 com a proposta de ser aberto aos trabalhadores. Juntamente com outros intelectuais do campo progressista, Poulantzas trabalhou até seu último dia de vida nessa instituição, que se situava inicialmente em Vincennes e migrou nos anos 1980 para Saint-Denis, dando origem à atual Universidade de Paris VIII Vincennes-Saint-Denis.
