Petit-fils du grand rabbin Eliezer Pontremoli (1781, Chieri, Royaume de Sardaigne-4 août 1851, Nice, Royaume de Sardaigne), Il est élève au lycée de Nice, bachelier ès-sciences, il est d'abord tenté par la peinture et suit les cours de l’École nationale des arts décoratifs de Nice (aujourd'hui à la villa Arson), sa ville natale, puis devient élève-architecte en 1883 aux Beaux-Arts de Paris dans l'atelier de Louis-Jules André.
Il travaille à Florence, Ancône, Vérone, Berlin et Pergame. De 1896 et 1897 il visite la Grèce, fréquente le chantier français de Delphes et, en 1895, publie une série de relevés et de vues restituées de Pergame en Asie Mineure, avant de participer en 1896 à une mission de fouilles sur le site du Temple d'Apollon Philésios à Didymes.
Rentré à Paris, il est l'adjoint de Gaston Redon au Musée du Louvre, participe à l'aménagement de la Galerie des Rubens et prépare pour l'Exposition universelle les plans du Palais de la Femme.
Membre de l'Institut de France, Académie des beaux-arts, 1922.
Membre associé de l'Académie royale de Belgique.
Membre associé de l'Académie royale d'Athènes.
Publications
En 1933, il signe l'avant-propos de la plaquette intitulée Kerylos (Bibliothèque nationale de France, 1934) ;
Pergame, restauration de l'Acropole (en coll. avec M. Collignon) ;
Didyme, fouilles, 1896-1897 (en coll. avec M. Haussoullier) ;
Kerylos, étude et guide de la villa (en coll. avec M. Chamonard).
Ses élèves et sa fille ont fait publier en 1939 (ou 1959 ?) Propos d'un Solitaire, ouvrage de 132 pages qui contient son curriculum vitæ, ainsi que ses écrits : L'Architecture un art... un métier (-) ; Mirages et Réalités (autobiographie) ; De la profession d'architecte et de l'enseignement de l'architecture (1933) ; un hommage par J. Marrast et une postface par Paul Léon, membre de l'Institut.