Родился 26 августа 1925 года в городе Бобринец Кировоградской области Украины. Отец — Тодоровский Е.Г. Мать — Островская Р.Ц. Супруга — Тодоровская Мира Григорьевна (1933 г. рожд.), генеральный директор и продюсер независимой студии «Мирабель». Сын — Тодоровский Валерий Петрович (1962 г. рожд.), кинорежиссер, сценарист, кинопродюсер.

Летом 1943 года, когда война была в самом разгаре, Петр Тодоровский стал курсантом Саратовского военно-пехотного училища. В 1944 году командиром взвода он был направлен на фронт и в составе 93-го стрелкового полка 76-й стрелковой дивизии 47-й армии 1-го Белорусского фронта дошел фронтовыми дорогами до Эльбы.

Воспоминания о войне тревожат память каждого фронтовика, и каждый видит ее по-своему. Помимо боев, которых было немало, радости побед, горечи утрат, которые остались в душе навсегда, память сохранила курьезы, эпизоды, порой забавные, нередко трагические. Петру Ефимовичу запомнилось, как долго добирался на фронт — эшелон сутками простаивал на запасных путях, сухой паек был съеден, и ему пришлось продать шинель, запасное белье... А когда он наконец попал на передовую, ему, молодому, еще не обстрелянному офицеру, сразу дали задание: вместе со связистом найти штаб (к концу дня наступление захлебнулось, связь с ротами нарушилась), восстановить связь, собрать всех, кто остался в живых, и начать рыть линию обороны.

Выполняя это поручение, Тодоровский впервые попал под сильный артиллерийский обстрел. К концу дня в окопе его начало трясти — давали себя знать накопившиеся в течения дня впечатления, да и холодно было в одной гимнастерке (шинель-то была продана).

«Вы, лейтенант, так не уснете, — сказал оказавшийся рядом сержант-связист. — Пошли!»

И они поползли в другой окоп.

«В окопе стоял усатый мужчина, — вспоминает Петр Ефимович, — его голова склонилась на сложенные кулаки. Он был мертв... Так я впервые оказался рядом с убитым. Мы его с трудом вытащили — оказался двухметрового роста мужик. Еле-еле стянули с него шинель — она была совсем новая, английская. Сержант встряхнул ее, ножом соскоблил запекшуюся на спине кровь и, протянув мне, сказал: «Носите на здоровье! Я надел шинель. Полы — почти до земли, длиннющие рукава. Но и это неудобство было убрано с помощью ножа сержанта. В этой шинели я дошел до Вислы, пока однажды меня не увидел командир полка: «Это что за чучело?!» И мне выдали новую, русскую шинель. Хотя и было такое поверье, что если носишь вещи с убитого, то обязательно погибнешь, в этом случае мне просто повезло. А ранило и потом контузило уже в той, новенькой шинели...»

На фронте Тодоровского покорила работа военных операторов, и он загадал, что если останется жив, обязательно освоит эту профессию. Его мечта осуществилась: в 1949 году он поступил на операторский факультет ВГИКа, в мастерскую Б. Волчека. «После войны и пяти лет службы в армии в затерянном среди лесов гарнизоне под Костромой учеба давалась трудно, — вспоминал впоследствии Петр Ефимович. — Я не получал стипендию, потому и дрова приходилось разгружать на станции, и подрабатывать в фотостудии».

Окончив в 1954 году институт, Тодоровский около десяти лет работал оператором на Одесской киностудии. Среди его операторских работ — «Молдавские напевы» («Молдова-фильм»), «Весна на Заречной улице» (совместно с Р. Василевским), «Моя дочь», «Два Федора», «Жажда» (вторая премия за работу оператора за 1960 год на Всесоюзном кинофестивале в Минске), «Никогда». В последнем фильме, снятом в 1963 году, Тодоровский был и сорежиссером (совместно с В. Дьяченко).

Там же, в Одессе, Тодоровский познакомился со своей будущей женой Мирой Григорьевной. «Она танцевала тогда в студенческом ансамбле, — вспоминает Петр Ефимович, — и его руководитель взял две мои песни. Я пришел послушать, как они звучат с эстрады. Мира подошла, похвалила песни...» Инженер-лейтенант морского флота по специальности, Мира Григорьевна в дальнейшем начала писать сценарии для научно-популярного кино по морской тематике: о водолазах, корабельных двигателях и многом другом. Всего по ее сценариям было поставлено 13 фильмов. Позднее она создала собственную независимую студию «Мирабель», на которой были сняты и вышли на экран фильмы Петра Тодоровского «Анкор, еще анкор!» (1992), «Какая чудная игра» (1995), «Ретро втроем» (1998), «Жизнь забавами полна» (2003), «Созвездие Быка» (2003).

Дом Тодоровских был всегда открыт для гостей: все режиссеры, актеры, приезжающие на Одесскую киностудию, прошли через него. Среди них были Владимир Высоцкий, Андрей Тарковский. Близкими друзьями Тодоровских были Булат Окуджава и Зиновий Гердт.

После картины «Никогда» Петр Тодоровский становится постановщиком, сценаристом и композитором собственных лент. Этому предшествовала огромная работа, ведь не имея ни режиссерского, ни драматургического опыта, до всего приходилось доходить самому. Помогли встречи и дружба с Марленом Хуциевым, Булатом Окуджавой, Григорием Поженяном, Александром Володиным. От них молодой режиссер набирался знаний, опыта, творческой отваги и начал снимать то, что было на сердце, что помнилось из его богатой на события жизни.

Петр Тодоровский вошел в кинематограф с темой войны, фронтового братства. Его режиссерский дебют — фильм «Верность» (1964) родился в память о его фронтовом друге Юрии Никитине — сироте, детдомовце, светлом человеке, погибшем от снайперской пули. Эта картина стала своеобразным тихим реквиемом ему и выкошенному войной поколению современников Тодоровского и была отмечена премией за лучший режиссерский дебют на Венецианском кинофестивале.

После этого Петр Тодоровский снял картины «Фокусник» (1967), «Городской романс» (1969), «Своя земля» (1973), «Последняя жертва» (1975), «В день праздника» (1978), причем был не только режиссером, но и соавтором сценария трех из них. В 1970 году он дебютировал как актер, сыграв одну из главных ролей в фильме Марлена Хуциева «Был месяц май».

Петр Ефимович признается, что в его фильмах очень много личного, и толчком к ним нередко служили факты из его собственной биографии. Например, идею фильма «Какая чудная игра» режиссеру подсказал один из розыгрышей, придуманных будущим известным актером Николаем Рыбниковым и его друзьями в студенческом общежитии ВГИКа. Вышедший на экраны в 1995 году, этот фильм имел большой успех у зрителей, был удостоен приза «Титра-фильм» на Женевском Международном кинофестивале, а также приза фестиваля «Киношок-95». Однажды на улице Петр Тодоровский стал случайным свидетелем картины, когда невеста нервно ждала у загса опаздывающего жениха, и в дальнейшем построил на этом эпизоде сюжет своего фильма «Любимая женщина механика Гаврилова» (1981).

Один из самых дорогих для Петра Тодоровского фильмов — «По главной улице с оркестром» (1986) — также вырос из истории его собственной жизни, которая произошла во время Великой Отечественной войны. Петр Ефимович с детства увлекался музыкой, участвовал в самодеятельности. Видя это, командир полка, в котором он служил, решил, что после войны он непременно должен стать композитором и написал письмо директору Московской консерватории с просьбой принять лейтенанта Тодоровского на композиторский факультет. А то, что у Тодоровского за плечами не было ни музыкальной школы, ни музыкального училища, командир не посчитал важным. Эта история затем и легла в основу фильма, для которого Петр Тодоровский написал две музыкальные темы, три песни, выступив таким образом и в роли композитора. Еще раньше он написал песню «Городок провинциальный» на стихи Шпаликова для своего фильма «Военно-полевой роман» (1983), а позднее стал автором музыки к фильмам «Интердевочка» (1989), «Анкор, еще анкор!» (1992), «Какая чудная игра» (1995), «Ретро втроем» (1998). Петр Ефимович пишет музыку не только для своих картин, он является композитором и автором песен к ряду фильмов, снятых другими режиссерами («Сильнее урагана», 1960; «Над нами Южный Крест», 1965; «Военно-полевой роман», в соавторстве с И. Контюковым, 1983).

Вообще, музыка занимает особое место в жизни и творчестве Петра Ефимовича. Он не расставался с ней даже в самые трудные годы. Сразу после Победы его назначили комендантом маленького городка на Эльбе. Раздобыв где-то аккордеон, он с раннего утра садился на крылечке и учился играть. Потом появилась гитара, с которой Петр Ефимович с тех пор неразлучен.

Петр Тодоровский — обладатель большого количества призов многих международных и отечественных кинофестивалей.

За первый же самостоятельный фильм «Верность» (1964) он получил премию «Опера-прима» за лучший режиссерский дебют на ХХVI Международном кинофестивале в Венеции (1965).

Вышедший на экраны в 1983 году его фильм «Военно-полевой роман» вошел в номинацию лучших зарубежных фильмов, представленных Американской академией киноискусства на премию «Оскар». На ХХIХ Международном кинофестивале в Испании (1984) лента получила приз за лучший сценарий, который был написан самим режиссером.

За фильм «Интердевочка»(1989) Петр Тодоровский стал обладателем призов «Ника» и «Созвездие-90», а также специального приза жюри на III Международном кинофестивале в Токио (1990).

Фильм «Анкор, еще анкор!» был удостоен приза «Ника» Российской академии киноискусств за лучший игровой фильм 1992 года, приза за лучший сценарий на Международном кинофестивале в Токио (1993), а также приза V Всероссийского фестиваля «Созвездие-93» и главного приза Открытого фестиваля в Сочи (1993).

Актрисы, сыгравшие главные роли в фильмах Петра Тодоровского, — Инна Чурикова, Наталья Андрейченко («Военно-полевой роман»), Людмила Гурченко («Любимая женщина механика Гаврилова») и Елена Яковлева («Интердевочка») — стали обладательницами призов за лучшее исполнение женских ролей на Международных кинофестивалях в Берлине и Мадриде, Маниле и Токио.

В 1996 году Петр Тодоровский за фильмы «Военно-полевой роман», «Анкор, еще анкор!» и «Какая чудная игра» был удостоен Государственной премии России и награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени.

Одна из последних работ режиссера — картина «Ретро втроем» (1998) была представлена на международных кинофестивалях в Берлине, Лондоне, Монреале, Карловых Варах, Хайфе, Белграде, Будапеште и других городах.

В 2000 году Петр Тодоровский получил Специальный приз Президента за выдающийся вклад в развитие российского кино и был удостоен ордена «За заслуги перед Отечеством» III степени.

Петр Ефимович Тодоровский — Народный артист России (1985), Заслуженный деятель искусств УССР (1967), лауреат премии «Золотой Овен» за 1995 год. Как участник войны он награжден тремя орденами Отечественной войны I и II степени, медалями.

Петр Ефимович сохраняет высокую творческую активность, не мыслит жизни без работы. «Возраст режиссера, — считает он, — виден только на экране. Во время съемок я круглосуточно в работе. Без съемок я просто заболеваю. Только на площадке чувствую, что кому-то нужен, что живу по-настоящему». За последние годы вышли его фильмы «Жизнь забавами полна» и «Созвездие Быка», действие которого происходит во время Великой Отечественной войны в крохотной деревушке под Сталинградом, расположенной в нескольких километрах от линии фронта. Это человеческая история о двух подростках, оказавшихся в экстремальной ситуации, о том, как важно в трудную минуту подставить плечо — может быть, даже недругу.

9 мая 2001 года в киноконцертном зале «Пушкинский» в Москве состоялась премьера художественного фильма «Праздник», снятого известным музыкантом Игорем Сукачевым. Музыку к фильму написал П.Е. Тодоровский.

Недавно на телеканале «Россия» снят фильм «Курсанты» по биографической повести П.Е. Тодоровского «Вспоминай, не вспоминай».

В свободное от работы время Петр Ефимович берет в руки гитару, сочиняет музыку. Вместе с известным исполнителем авторской песни Сергеем Никитиным он записал три компакт-диска.

29 апреля 2013 года Тодоровский перенес сердечный приступ, после которого не смог оправиться. Скончался 24 мая 2013 года в Москве на 88-ом году жизни.