Issu d'un milieu modeste, Georges Poujouly est repéré par René Clément parmi une foule de jeunes comédiens. A 11 ans, il interprète le petit Michel Dollé, l'ami de Brigitte Fossey dans Jeux interdits. Succès intemporel, le film marque à la fois le début et la fin de la carrière de Poujouly.
André Cayatte le demande ensuite pour Nous sommes tous des assassins, puis Yves Allégret en fait de même pour sa Jeune folle et Henri-Georges Clouzot pour Les Diaboliques, dans lequel il tient le petit rôle de Soudieu. Dans les années 1950 – 1960, il fait également des feuilletons pour la télévision et à la radio, et de la post-synchronisation, sa vraie passion.
En 1957, il trouve enfin son second grand rôle dans la peau du jeune meurtrier amoureux de la jeune fleuriste dans Ascenseur pour l'échafaud de Louis Malle. En dépit de ce relatif succès, les propositions se font de plus en plus rares. A défaut, il retourne donc à ses premiers amours. En post-synchro, il fera par exemple la voix française de Michael Douglas dans la série Les Rues de San Francisco et surtout celle de Tintin dans la série animée Les Aventures de Tintin, d'après Hergé (1959-1964).
Dans les années 60, il tourne de nouveau sous la direction de René Clément dans Paris brûle-t-il ?, fresque historique au casting rarement égalé, et retrouve en 1975 sa partenaire des débuts Brigitte Fossey dans le téléfilm Esprits de famille.
Georges Poujouly décède d'un cancer le 28 octobre 2000 à Villejuif. Il avait 60 ans.