Był siostrzeńcem Piusa II (Enea Silvio de Piccolomini), od strony matki[1]. Wuj kierował jego edukacją, nadał mu nazwisko Piccolomini i herb rodowy[1]. Studiował prawo w Perugii; po obronie doktoratu z prawa kanonicznego został mianowany arcybiskupem Sieny[2]. 5 marca 1460 wuj wyniósł go do godności kardynalskiej, mianując kardynałem diakonem z tytułem S. Eustachio[1]. W kwietniu 1460 został wysłany jako legat do Marchii Ankońskiej[2]. W latach 1462-1503 był archidiakonem Brabancji[1]. Kiedy Pius II wyruszył na krucjatę w 1464 (ostatecznie nie doszła do skutku, gdyż papież zmarł w Ankonie 14 sierpnia 1464), mianował go gubernatorem Państwa Kościelnego[2]. W 1471 roku służył jako legat papieża Pawła II w Niemczech. W sierpniu 1471 został protodiakonemKolegium kardynałów i z racji pełnienia tej funkcji koronował papieży Innocentego VIII w 1484 i Aleksandra VI w 1492[1]. W 1497, jako jedyny kardynał, zgłosił sprzeciw wobec planów papieża Aleksandra VI, dotyczących przekazania części Państwa Kościelnego Juanowi Borgii[2]. Był administratorem apostolskim diecezji Fermo (dwukrotnie: 1485-94 i 1496 aż do wyboru na papieża) i Pienza e Montalcino (1495-98) oraz opatem komendatoryjnym wielu klasztorów benedyktyńskich, cysterskich i kamedulskich. W latach 1488-89 służył jako legat w Perugii. Sprawując tę funkcję przywrócił porządek w mieście oraz uregulował konflikt między miastami Foligno i Spello. Za pontyfikatu Aleksandra działał w kurii jako kardynał-protektor Anglii, był też członkiem komisji ds. reformy Kościoła (1497) i ds. finansowania krucjaty (1501), ale żadna z tych komisji nie odegrała ostatecznie większej roli.
Na konklawe po śmierci Aleksandra VI został wybrany na papieża (22 września 1503) – dzięki poparciu Cezara Borgii (syna poprzedniego papieża), jako kandydat neutralny wobec głównych faworytów; Włocha – Giuliano della Rovere i Francuza – Georges d’Amboise. Zły stan zdrowia nowego papieża pozwalał przypuszczać, że nie będzie to długi pontyfikat[2].
Piccolomini przyjął święcenia kapłańskie i biskupie, przybrał imię Pius III na cześć wuja i został koronowany 8 października 1503[2]. Schorowany papież przypłacił długą ceremonię koronacyjną dalszym pogorszeniem stanu zdrowia; zmarł 18 października, po trwającym zaledwie 26 dni pontyfikacie[2]. Deklarował się jako wróg symonii i wyrażał chęć reformy Kościoła[2]. Współcześni historycy uważają, że jego intencją było zwołanie soboru i przeprowadzenie reform[2].
Na zamówienie papieża Piusa III pracę nad dekoracją Biblioteki Sieneńskiej rozpoczął Pinturicchio[1], a wkrótce również Rafael Santi.
