Né d'une mère femme au foyer et d'un père artiste de music-hall, Philippe Duclos témoigne très tôt d'un goût prononcé pour la comédie. Ainsi, il entre au Cours Florent en 1967, après le lycée, et joue dans de nombreuses pièces de théâtre. Parallèlement, il effectue diverses apparitions au cinéma, dans des séries et téléfilms. Mais c'est sur les planches qu'il est le plus actif. En témoignent ses rôles dans Les Catcheuses, Candide, Le Prince travesti, Le Hamlet de Shakespeare, Tête d'or, L'Exception et la Règle, Roméo et Juliette ou encore Karamazov. En même temps, il passe de nombreux castings pour jouer dans des films.

Durant les 90's, Philippe incarne des personnages secondaires sous la houlette de metteurs en scène prestigieux. Parmi eux, nous pouvons citer Alain Corneau (Tous les matins du monde), Arnaud Desplechin (La Sentinelle, Comment je me suis disputé... (ma vie sexuelle)), Patrice Chéreau (La Reine Margot), Nicole Garcia (Le Fils préféré), Bertrand Tavernier (L'Appât), Xavier Beauvois (N'oublie pas que tu vas mourir), Pierre Salvadori (Les Apprentis), Jacques Audiard (Un héros très discret), Bruno Podalydès (Dieu seul me voit) et Sólveig Anspach (Haut les cœurs !). Souvent, l'acteur campe des individus austères.

Pendant les années 2000, Philippe Duclos continue d'apparaître plus ou mois furtivement dans une multitude de films, fidèle à son statut de visage connu du cinéma français. On le voit ainsi dans Lise et André, Laissez-passer, Tout le plaisir est pour moi, Ma mère, L'Ivresse du pouvoir, Autopsy et La Fille de Monaco. Il est en parallèle choisi pour camper l'un des personnages principaux de la série criminelle Engrenages : le très compétent juge d'instruction François Roban, qui se caractérise aussi par sa froideur. Il joue ce rôle jusqu'à la septième saison de la série mais n'est pas présent dans la huitième.

S’il continue, dans les années 2010, d'apparaître au cinéma (il incarne Henri H dans Cherchez Hortense, le proviseur dans Les Profs, le Docteur Farkoa dans Floride, Le directeur de la société d'assurances dans En équilibre et le père de Pierre Niney dans Five), Philippe Duclos privilégie le petit écran. En témoignent ses prestations dans les séries Mongeville, Blaise, Souviens-toi et Les Rivières pourpres. Mais surtout, il trouve un nouveau rôle central dans L'Art du crime, celui de Pierre Chassagne, le père de l'historienne de l'art Florence (Éléonore Bernheim) menant l'enquête aux côtés du Capitaine Antoine Verlay (Nicolas Gob).

Toujours actif sur les planches, Philippe Duclos prend part aux pièces La Pluie d'été de Marguerite Duras, Le Triomphe de l'amour de Marivaux, Pelléas et Mélisande de Maurice Maeterlinck et, plus récemment en 2023, L'Orage d'Alexandre Ostrovski.

Laurent Schenck