Otac Stevan Nedeljković, poreklom iz pirotskog kraja, učestvovao je u ustancima i kasnije dostigao položaj sreskog načelnika u Knjaževcu. Majka Milica, iz jagodinskog okruga, prvo je bila udata za vojvodu Pavla Cukića, Karađorđevog saborca.
Osnovnu školu Piroćanac je završio u Jagodini, a gimnaziju u Kragujevcu i Beogradu. Školovanje je nastavio na pravnom odseku Liceja (1854—1856), da bi pred kraj 1856. otišao na dalje studije prava u Pariz, gde je diplomirao 1860. godine. Sledeću godinu proveo je u Hajdelbergu, a krajem 1861. se vratio u Beograd. Tokom školovanja je promenio prezime.
Na nagovaranje Ilije Garašanina, zaposlio se u ministarstvu spoljnih poslova i dostigao položaj načelnika ministarstva. Po ustoličenju namesništva 1868. godine premešten je u Gornji Milanovac i postavljen za predsednika suda Rudničkog okruga, što ga je odvelo u stalni sukob sa liberalima i Jovanom Ristićem. Od 1872. bavi se advokatskom praksom u Beogradu i postaje jedan od najboljih srpskih advokata.
Sudija je Kasacionog suda od 1874, što je prekinuto nakratko položajem ministra inostranih dela od 20. novembra 1874. do 20. januara 1875. godine u vladi Aćima Čumića.
Od 21. oktobra 1880. predsednik je vlade Srbije sve do 21. septembra 1883. godine. Drži i portfelj ministra pravde do 10. oktobra 1881, kada ga zamenjuje mestom ministra inostranih dela. Vlada je podnela ostavku posle neuspeha na izborima septembra 1883. godine.
Piroćančeva vlada započela je širok program modernizacije Srbije, i na političkom i na ekonomskom planu. Doneti su slobodoumni zakoni o štampi, politčkom zborovanju, političkim udruženjima i nezavisnim sudovima, koji su omogućili pojavu moderne političke organizacije i pravne države u Srbiji. Potpisana je kontroverzna tajna konvencija sa Austrougarskom (1881), koja je Srbiju politički vezala za ovu velesilu, a zbog koje je Piroćanac podnosio ostavku. Sklopljen je i trgovinski sporazum sa Austrougarskom, koji je srpskoj poljoprivredi otvorio vrata tržišta velikog suseda. Započeta je gradnja prvih železnica (Beograd-Niš i Niš-Pirot) i uzeti prvi zajmovi na evropskom novčanom tržištu. Reformisana je vojska i ustanovljena stajaća vojska. Piroćanac je pokušao i ustavnu reformu, ali nije uspeo zbog otpora kralja Milana.
Bio je šef Srpske napredne stranke od 1880. do 1886. godine, kada je napustio stranačku politiku. Uviđajući štetne posledice tadašnje žestoke stranačke borbe, kasnije je više puta pokušao da okupi miroljubive ljude iz svih stranaka, ali i one van stranaka, međutim bez uspeha.
Bio je prvoklasan advokat. Zastupao je kraljicu Nataliju protiv supruga kralja Milana, kao i inostrano železničko društvo protiv srpske vlade.
Napisao je nekoliko knjižica iz istoriografije, kao što su Knez Mihailo i zajednička radnja balkanskih naroda (1895) i Balkanski poluostrv (1889), zatim stratešku studiju Međunarodni položaj Srbije (1892), kao i tri polemičke, uglavnom sa Jovanom Ristićem. Vodio je i dnevnik, koji je objavljen pod naslovom Beleške 2004. godine.
Ideje
Milan Piroćanac je bio jedna od vodećih intelektualnih ličnosti druge polovine XIX veka u Srbiji, glavni politički teoretičar tzv. mladokonzervativne grupe koja je predvodila Naprednu stranku.
Piroćanac je, kao i njegovi najbliži stranački drugovi Čedomilj Mijatović, Stojan Novaković i Milutin Garašanin, zastupao jednu političku koncepciju koja je predstavljala kombinaciju naglašenog liberalizma i umerenog konzervativizma.
Njihov liberalizam se ogledao u težnji da se u tadašnjoj Srbiji prošire i zaštite građanska prava i političke slobode prema zapadnoevropskim uzorima. Umereni konzervativizam ispoljavao se u sklonosti nepotpunoj demokratiji, tj. u zalaganju za dvodomni sistem uprave, gde bi gornji dom parlamenta, uglavnom sastavljen od inteligencije, kočio preteranosti donjeg doma, izabranog na demokratski način. Piroćanac je verovao da autokratiji, kakva je bila ona kneza Mihaila, više nema mesta jer ’u današnje doba duva opšti vetar u korist narodne predstavničke vladavine’. Ali, nije bio za punu demokratiju jer nije verovao u sposobnost jednog priprostog, neobrazovanog i nepismenog naroda da vodi državu. Taj posao, po Piroćancu, trebalo je rade kruna i inteligencija.
U svoje vreme, Piroćanac je smatran oštroumnim misliocem, ali i neuspešnim državnikom. Njegove rasprave bile su vrlo cenjene, ali u praktičnoj politici nije uspeo sa svojim programom, jer se razišao i sa kraljem Milanom, koji je samo donekle podržavao program Piroćanca i naprednjaka, i sa narodom, koji je krenuo za radikalima.
