Peter Ustinov was de zoon van een journalist van Russische afkomst, zijn moeder was van Franse origine. Hij studeerde aan de Westminster School, gevolgd door de London Theatre Studio, de toneelschool. Toen hij 17 was maakte hij zijn professioneel acteerdebuut in de Players Theatre Club. Daar schreef en speelde hij revue-sketches.

Ustinov was een bijzonder getalenteerd acteur. Hij kon als geen ander bijna ieder accent nabootsen wat bijzonder goed van pas kwam toen hij de komische rollen van de Belgische speurneus Hercule Poirot in drie Agatha Christie films en die van Charlie Chan vertolkte.

Maar hij deed meer dan acteren alleen. Zo was hij ook scenarist. Hij schreef zijn eerste toneelstuk toen hij pas 19 was en schreef ook mee aan het verhaal van zijn debuutfilm The Way Ahead (1944). Toen hij 24 was verkocht hij zijn eerste scenario (The True Glory). Maar ook na de Tweede Wereldoorlog bleef hij schrijven, zowel voor film als voor toneel.

Ook de regie was hem niet onbekend. Hij regisseerde zijn eerste film toen hij 25 jaar was (School for Secrets). Hij was één van de twee regisseurs van Private Angelo maar stond ook in voor de regie van Romanoff en Juliet, een bijtende satire over de koude oorlog, overigens twee verfilmingen van eigen toneelstukken.

Ustinov had ook de reputatie een goed verteller te zijn en verscheen daarom ook regelmatig in praatshows op televisie.

Hij scheidde in 1971 van zijn echtgenote Suzanne Cloutier waar hij 17 jaar mee gehuwd was.

Ustinov leende ook zijn stem aan verschillende animatiefilms: Disney's Robin Hood (1973) was de belangrijkste.

Naast een aantal Oscars won hij ook een Emmy Award voor zijn rol van Dr. Johnson in The Life of Samuel Johnson in de Omnibus-reeks. Ook voor zijn rol als Socrates in Barefoot in Athens (1966) en die in A Storm in Summer (1970) kreeg hij een Emmy.

In 1978 werden zijn memoires neergeschreven in de autobiografie Dear Me.