Esordisce giovanissimo, ad appena sei anni, con il documentario Il Natale di Bebè, prodotto per la Cines e diretto da Carlo Campogalliani, e continua poi a recitare da bambino, con notevole disinvoltura, in parecchi film dell'inizio del sonoro. In qualche caso queste partecipazioni furono in ruoli minuscoli, fra i quali il figlioletto di Napoleone (il Re di Roma) in Campo di maggio di Giovacchino Forzano (1935), mentre nel 1934, a 8 anni, fu protagonista de Il canale degli angeli, unico film a soggetto prodotto e diretto da Francesco Pasinetti.

Continua l'attività di attore bambino nel cinema fino al 1942, senza diventare celebre come i vari Cesare Barbetti, Paolo Ferrari, Corrado Pani ed Elio Sannangelo dell'epoca, e successivamente si dedica anche al teatro su invito di Forzano, facendo parte di prestigiose compagnie come la Cervi-Pagnani, Stival, Ruggeri, Cimara e quella del Teatro Eliseo.

Locchi a 8 anni in un'inquadratura di Il canale degli angeli, (Pasinetti, 1934) di cui fu uno dei protagonisti

Dopo aver svolto un'intensa attività radiofonica entra a far parte di una compagnia di doppiaggio dove diventa una delle "voci" più richieste per attori stranieri e non soltanto.

È famoso per essere stato il doppiatore ufficiale di Sean Connery, oltre ad aver prestato la voce anche a Tony Curtis, Sidney Poitier, Martin Balsam, Roger Moore e George Lazenby (questi ultimi due, come Connery, nel ruolo di James Bond) e di Anthony Perkins nel celeberrimo Psyco di Alfred Hitchcock. È stato anche la voce di alcuni "duri" del cinema come Charles Bronson, Steve McQueen, Clint Eastwood, Kirk Douglas, Burt Lancaster e Charlton Heston, ma anche di attori di straordinaria bellezza come Robert Wagner, Omar Sharif, John Gavin e Richard Burton (in Mia cugina Rachele e Il letto di spine). È conosciuto anche per aver doppiato Richard Crenna (Il colonnello Samuel Trautman in Rambo e Rambo II - La vendetta), Michael Caine, John Derek, Jeffrey Hunter, Cliff Robertson (ne I tre giorni del Condor) e il cantante Elvis Presley nella parte recitata dei suoi film.

Oltre ad aver doppiato attori di livello internazionale, Pino Locchi è stato anche il doppiatore di alcuni attori italiani: è sua la voce di Terence Hill nella maggior parte dei film girati in coppia con Bud Spencer (doppiato da Glauco Onorato) come Lo chiamavano Trinità..., ...continuavano a chiamarlo Trinità, Chi trova un amico trova un tesoro e Il mio nome è Nessuno. Altri attori italiani da lui doppiati sono Maurizio Arena, Giuliano Gemma, Maurizio Merli e i cantanti Claudio Villa e Teddy Reno. Doppia anche alcuni personaggi nei film di animazione della Disney: il bastardino Toughy in Lilli e il vagabondo (doppiaggio originale), Caio in La spada nella roccia, Gas Gas in Cenerentola (riedizione del 1967), l'Orso Marinaio in Pomi d'ottone e manici di scopa, l'orso Baloo ne Il libro della giungla, Little John in Robin Hood (entrambi questi personaggi sono doppiati da Phil Harris nelle edizioni originali dei film) e Re Tritone nel film La sirenetta.

Dopo aver subito un infarto seguito da un ictus nell'estate del 1994, Locchi muore a Roma il 21 novembre dello stesso anno all'età di 69 anni. La figlia Marina è attrice teatrale.