Пётр Петрович Фёдоров родился 21 апреля 1982 года в Москве, но вскоре после рождения уехал с матерью на Алтай и вернулся лишь в 8 лет. С детства будущий актер и не планировал ступать на театральные подмостки, мальчик умело орудовал кистями и карандашом, а потому мечтал стать художником и поступить в МГХПУ им. С. Г.Строганова.
Но мечтам юнца не суждено было осуществиться. Когда в 1999 году от рака умер отец мальчика, актер Пётр Фёдоров (старший), к Петру младшему подошла коллега отца и спросила о том, чем он собирается заниматься в жизни, Фёдоров рассказал о своих творческих планах, после чего незнакомка поведала, что покойный отец всегда сулил сыну актерское будущее. Это признание заставило Фёдорова-младшего кардинально изменились свои планы.
Парень поступил в театральный институт Б. В. Щукина, который окончил в 2003 году. Дипломной работой актера стала роль в спектакле «Прекрасные люди», которую отметила газета «Московский комсомолец». По окончании учебы Пётр Федоров продолжил работу в театре К.С. Станиславского.
Первой ролью актера в кино стала роль Лёньки в картине «101-ый километр», после которой последовало участие в еще нескольких полнометражных фильмах. Но слава к Петру Федорову пришла после участия в телесериале «Клуб», который транслировал телеканал «МТВ Россия». «Клуб» стал одним из самых успешных проектов как телеканала, так и самого Петра. Однако после 3-го сезона Петру пришлось оставить съемки в этом проекте ради подготовки к роли в фильме «Обитаемый остров».
Повторить свой успех и увеличить популярность актеру также помогло участие во всех частях фильма Ёлки, проекте Павла Худякова «Одноклассники.ru: наCLICKай удачу», а также в масштабной экранизации Сталинград.
Что же касается личной жизни актера, то тут все не менее гладко, нежели на карьерной тропе. Петр Федоров уже более восьми лет состоит в отношениях с русской моделью Анастасией Ивановой.