Родился 10(21).02.1728. Сын герцога Голштейн-Готторпского Карла-Фридриха, сына Ульрики-Элеоноры, сестры Карла XII Шведского, и Анны Петровны, дочери Петра I. Таким образом он мог являться претендентом и на русский, и на шведский престол. Имя в лютеранстве — Карл-Пётр-Ульрих Голштейн-Готторпский.

С детства он жил при дворе прусского короля Фридриха II. Слабый физически и нравственно он воспитывался гофмаршалом Брюммером, который был более солдат, чем педагог. Казарменный режим, установленный им для воспитанника, не способствовал усвоению нравственных понятий и чувства человеческого достоинства. Учили его, к тому же, готовя главным образом к занятию шведского престола и, следовательно, воспитывали в духе лютеранской религии и шведского патриотизма, а последний в то время выражался, между прочим, в ненависти к России.

В 14 лет он был вызан Елизаветой Петровной в Россию, принял в православии имя Петра Фёдоровича и 7.11.1742 был объявлен Елизаветой наследником престола.

Пётр Федорович не интересовался Россией и суеверно думал, что здесь найдет свою погибель. Академик Штелин, его новый воспитатель, несмотря на всё старание, не мог внушить ему любви к его новому отечеству, где он всегда чувствовал себя чужим.

Военное дело — единственное, что его интересовало, но было для него не столько предметом изучения, сколько забавы, а благоговение его перед Фридрихом II превращалось в стремление подражать ему в мелочах.

21.08.1745 по выбору своей тётки Елизаветы он женился на 16-летней принцессе Софии-Августе Ангальт-Цербской, наречённой в православии Екатериной Алексеевной. 20.09.1754 у супругов родился сын Павел.

Императрицу поражала малоразвитость наследника престола. Вопрос о судьбе русского престола серьёзно занимал Елизавету и её придворных, причём приходили к различным комбинациям. Одни желали, чтобы императрица, минуя племянника, передала престол его сыну Павлу Петровичу, а регентом до его совершеннолетия назначила Екатерину Алексеевну, жену Петра Фёдоровича. Таково было мнение канцлера А.П.Бестужева-Рюмина, Н.И.Панина, И.И.Шувалова. Другие стояли за провозглашение наследницей престола самой Екатерины. Елизавета умерла, так и не успев ни на что решиться.

Вступив на престол 25.12.1761, Пётр III немедленно прекратил войну с Пруссией, заключил с Фридрихом II мир и союз, возвратил Пруссии все, что было завоёвано. Кроме того он обьявил в угоду Пруссии войну Дании из-за Шлезвига, который хотел приобрести для Голштинии.

Он уничтожил Тайную канцелярию, ведавшую политическим сыском, указом от 18.02.1762 даровал дворянам освобождение от обязательной службы. Прекратил преследование раскольников.

Оставаясь в душе лютеранином, Пётр III с пренебрежением относился к духовенству, закрывал домашние церкви, обращался с оскорбительными указами к Синоду. Этим он возбудил против себя народ.

Пристрастие ко всему немецкому, унижение русской гвардии, которая была переодета в прусские мундиры и должна была учиться прусскому воинскому строю, вызвали недовольство и в армии.

Этим воспользовалась его жена и с помощью гвардии совершила государственный переворот. 28.06.1762 Пётр III подписал в Ораниенбауме отречение от престола и был отправлен в Ропшинский замок под конвоем А.Г.Орлова, Пассека, князя Барятинского и Баскакова.

6(17).07.1762 император был убит при странных обстоятельствах. Согласно записке Орлова, отправленной Екатерине, император заспорил с кем-то из сопровождающих, Орлов бросился их разнимать. "Не успели мы разнять, а его уже не стало; сами не помним что делали".

Случайной эта смерть быть не могла, так как маловероятно, чтобы тщедушный император-узник мог затеять ссору с сопровождавшими его офицерами (в частности Алексей Орлов был богатырского сложения). Вероятно инициатива убийства императора принадлежит исключительно Орлову, которого не устраивала роль надзирателя в то время, как в столице ожидались крупные кадровые перестановки.