Ванцель родился в семье армейского офицера. В 1821 году отец ушёл из армии, занялся научной работой и вскоре стал профессором прикладной математики в парижской Коммерческой школе (?cole speciale du Commerce).
Пьер Лоран тоже увлёкся математикой. По воспоминаниям друзей, ещё в детстве он любил обсуждать с отцом математические проблемы.
В 1826 году 12-летний Ванцель поступил в училище ?cole des Arts et M?tiers de Ch?lons, в следующем году переходит в Коллеж Шарлеманя (Coll?ge Charlemagne), который закончил с отличием.
В 1832—1834 годах учится в Политехнической школе, затем - в Школе мостов и дорог (?cole des Ponts et Chauss?es). Несколько лет служил инженером, затем вернулся в Политехническую школу и стал профессором прикладной механики (1838). С 1841 года также преподаёт в Школе мостов и дорог (в той же должности) и ещё в нескольких учебных заведениях Парижа и пригородов, включая Коллеж Шарлеманя.
В 1837 году публикует свою самую известную работу с доказательством неразрешимости классических задач удвоения куба и трисекции угла . Ванцель также доказал, что с помощью циркуля и линейки невозможно построить правильный многоугольник, у которого число сторон не удовлетворяет условию Гаусса, то есть не разлагается на степень 2 и простые числа Ферма (см. Теорема Гаусса — Ванцеля).
Кроме этой, прославившей его, работы, Ванцель опубликовал ещё около 20 статей по математике, механике и аэродинамике.
Ванцель умер, не дожив до 34 лет, по словам его друга Сен-Венана, от переутомления.