Родился 12(23).10.1715. Сын царевича Алексея Петровича и Софьи-Шарлотты, кронпринцессы Брауншвейг-Вольфенбюттельской. Внук Петра I. Мать его умерла через десять дней после родов, отец умер 26.06.1718 после вынесения ему смертного приговора по обвинению в государственной измене.

Его шансы на престол увеличились после смерти в 1719 сына Екатерины. Народ видел в нём законного наследника, только раскольники не признавали его потомком царя, так как он родился от брака с иностранкой. Возможно это побудило Петра Великого издать 5.02.1722 указ, которым царю предоставлялось право назначать наследника престола.

После смерти Петра Великого, не успевшего применить этот закон, на престол вступила Екатерина I. За царевича Петра Алексеевича были только представители старых знатных родов — Голицыны, Долгорукие и Репнин.

Вопрос о престолонаследии оставался и теперь открытым. Вице-канцлер А.И.Остерман предлагал женить царевича на одной из цесаревен (Анне или Елизавете), приходившихся царевичу тётками, и таким образом соединить их интересы, но этот проект не нашёл сочувствия.

А.Д.Меншиков хлопотал о передаче престола царевичу и о его браке со своей дочерью, надеясь таким образом сохранить своё влияние. Он нашёл поддержку в лице князя Д.М.Голицына. Болезнь императрицы заставляла его ускорить действия. По его проектам было составлено завещание, подписанное императрицей на смертном одре и обнародованное после её смерти.

Этим завещанием престол передавался царевичу Петру, за него выдавалась дочь Меншикова. До совершеннолетия императора управлять государством должен был Верховный тайный совет при участии цесаревен Елизаветы Петровны и Анны Петровны, а также супруга последней Карла-Фридриха, герцога Голштинского. Однако вскоре Карл-Фридрих, получив приданное, по настоянию Меншикова уехал в Голштинию вместе с Анной Петровной.

7.05.1727 11-летний император Пётр II вступил на престол. Вся власть сосредоточилась в руках Меншикова, который устроил обручение Петра со своей дочерью Марией. Для усиления своего влияния Меншиков хотел женить своего сына на сестре императора, Наталье Алексеевне.

Однако во время болезни Меншикова Остерман, назначенный воспитателем к царвичу, воспользовался влиянием на императора Ивана Алексеевича Долгорукова и добился падения всесильного временщика. 8.09.1727 Меншиков был арестован и на другой день последовал указ о ссылке его в Раненбург. Вслед за тем все его громадные богатства были конфискованы, а после того как в Москве было найдено подмётное письмо в его пользу, он с женой, сыном и дочерьми был сослан в Берёзов, где и умер 12.11.1729.

Влияние, однако, перешло не к Остерману, а к Долгоруковым. Переезд двора в конце 1727 в Москву знаменовал их торжество. Здесь в Успенском соборе Кремля 25.02.1728 состоялась коронация Петра II.

Голицыны были совершенно отстранены от влияния на государственные дела. Верховный тайный совет, как учреждение, при Петре II вообще падает. Молодой император относился очень почтительно к своей бабке, царице Евдокии Лопухиной, постриженной в монахини, которая в это время была переведена из Ладожского монастыря в Московский Новодевичий монастырь.

Для усиления своего влияния Долгоруковы всячески старались забавами и увеселениями отвлечь императора от занятия делами. 30.11.1729 они устроили обручение Петра II с Екатериной, дочерью князя Алексея Григорьевича Долгорукова, но их замыслы были разрушены накануне свадьбы внезапной смертью Петра, последовавшей 18(30).01.1730 от оспы. С ним прекратилась мужская линия дома Романовых.

Говорить о самостоятельной деятельности Петра II, умершего на шестнадцатом году своей жизни, нельзя, так как он постоянно находился под тем или другим влиянием, являлся орудием в руках какой-либо из многочисленных дворцовых партий того времени. За время его короткого царствования было, однако, издано несколько указов и законов, в т.ч. указ от 16.06.1727 о переносе малороссийских дел из Сената в Иностранную коллегию, чем устанавливалось обособленное положение этой области в империи, а также указ от 29.09.1729 о запрещении духовенству носить мирскую одежду.