Après une solide éducation dans le Midwest, Peter débuta à l'âge de 16 ans comme speaker à la station radio WMIN de Minneapolis et fut un moment musicien saxophoniste.

Lors de l’entrée en Guerre des Etats-Unis, il passa deux ans dans l'US Air Force. Démobilisé, il étudie l'art dramatique à l'Université du Minnesota avant de se rendre à Hollywood.

Après quelques petits boulots, grâce à son frère, il obtient un premier rôle non crédité dans un western « Rogue River » (1950) de John Rawlins. Après quelques petits rôles comme Ned le cowboy aveugle dans « Le fort de la vengeance » (1950) de John Rawlins avec Dane Clark et Ben Johnson.

Ce grand gaillard 1,88m, aux yeux bleus, très athlétique, forgé de bonnes qualités physiques se voit cantonner dans des films d'actions et d’aventures. Il décroche rapidement un rôle majeur dans un drame de guerre « Stalag 17 » (1952) de Billy Wilder où il livre une remarquable performance celui du perfide espion nazi Price, infiltré parmi les soldats américains détenus dans un camp allemand qui échafaude une évasion avec William Holden et Don Taylor. Un western sinistre et vengeur « La hache sanglante » (1954) de Lesley Selander avec Rory Calhoun, Peggie Castle entourés de Lee Van Cleef un redoutable et sanglant chef indien, Noah Berry Jr en Mexicain, et Peter Graves en prospecteur d'or crapuleux.

Il enchaîne avec un policier assez musclé signé Hugo Fregonese « Mardi, ça saignera » (1954) l'évasion d'un dangereux gangster Canelli (Edward G. Robinson) qui en compagnie d'un autre détenu, un braqueur de banque (Peter Graves), qui à cacher son butin avant de se faire prendre, Canelli compte s'évader avec lui pour dérober son magot, ils vont prendre des otages pour garantir leur fuite.

Il campe un assassin dans « La nuit du chasseur » (1955) de Charles Laughton, Harry Powell, (Robert Mitchum) un prédicateur dévoyé, part à la recherche du magot que son compagnon de cellule condamné à mort à caché (Peter Graves), sortie de prison Harry se rapproche de sa veuve (Shelley Winters) et de ses enfants qui connaissent l’endroit. Retour au western avec « Fort Yuma » (1955), il est le lieutenant Ben Keegan qui a une haine de longue date contre les Indiens Apaches, il dirige une colonne de ravitaillement en route vers Fort Apache, il ignore qu’il se jette dans la gueule du loup, avec John Hudson et Joan Taylor.

Un traitre dans « La caravane des hommes traqués » (1956), de Harmon, Jones, le rancher Steve (George Montgomery) engage Bob (Peter Graves) pour l’aider à déplacer son troupeau de mille vaches dans une autre région mais Bob le trahit en acceptant les propositions d'un voleur de bétail et lui tend une embuscade.

Un rôle plus humain dans un drame romantique « Bayou » (1957) de Harold Daniels, en visite en Louisiane, il tombe amoureux d'une sensuelle Cajun de dix-sept ans Marie (Lita Milan), mais Marie a d’autre prétendants notamment Ulysse (Timothy Carey) un être frustre et violent, le sinistre Ulysse n’est pas enclin à subir cet affront par un yankee.

Dans « Les lâches meurent aussi » (1959) de Harold Daniels, pendant la guerre de Corée, le pilote d'avion, le major Pike Yarnell (Jeff Chandler), s'écrase dans l'océan Pacifique suite a une erreur de son co-pilote Donald (Peter Graves), après 12 jours sur un radeau, Donald meurt, mais Pike est sauvé, lors de la cérémonie Pike s'efforce d'épargner à sa famille la vérité honteuse sur Donald qui s'est avéré être un mauvais officier et un lâche qui s’est suicider.

Par la suite, Peter Graves, ralentit le rythme de ses tournages au cinéma, apparaissant davantage à la télévision. De sa télé-filmographie qui compte une cinquantaine de séries citons entre autre : la mythique série qui le rendit célèbre dans le monde entier, « Mission Impossible » une série de 143 épisodes de 1967 à 1973. Peter Graves endosse le rôle de l’agent secret Jim Phelps, le chef d'une bande d’agents secrets spécialisée dans la lutte contre le banditisme. Le regard d'acier, les cheveux gominés il se rendait dans un endroit isolé pour y récupérer un magnétophone, il écoutait les directives de la tache qui l'attendait, on entendait la célèbre phrase « Bonjour Mr Phelps votre mission, si toutefois vous l'acceptez... et comme toujours, si vous ou l'un de vos agents était capturé ou tué, le Département d'Etat nierait avoir eu connaissance de vos agissements, ce document se détruira dans les cinq secondes, bonne chance >>. Il a été récompensé d’un Golden Globe en 1971. Les cheveux grisonnants, il est le seul à reprendre le même rôle dans une seconde série, de 35 épisodes intitulée « Mission impossible 20 ans après » entre octobre 1988 et février 1990 sur le réseau ABC.

Dans le film d'aventures signé de Don Taylor « Cinq hommes armés » (1969) il est l'un des cinq bandits qui projettent, lors de la Révolution mexicaine de dévaliser un train transportant de l'or, mais l'appât du gain va menacer la cohésion des cinq hommes avec James Daly, Bud Spencer, Nino Castelnuovo et Tetsuro Tanba ; puis un agent du renseignement américain dans « Missile X » (1977) de Leslie H. Martinson qui se rend en Iran lors de la révolution islamique pour tenter d'empêcher un baron européen fou (Curd Jürgens), qui envisage d'utiliser un missile lors d'un sommet de paix dans la région du golfe Persique.

Dans un drame cauchemardesque « Soleil de feu » (1978) de Larry Spiegel, Peter Graves, Ray Milland et une petite armée de voyous latinos louches traquent six adolescents perdus dans le désert a la suite d'une panne de leur Van, ils n’ont qu’une idée en tête, leurs faire vivre les pires sévices.

Se souvenir aussi de son rôle du maladroit et loufoque capitaine de bord dans les parodies de film catastrophe des années 80, dont le premier volet de « Y a-t-il un Pilote dans l'Avion ? » de Jim Abrahams, lors du vol 209, à destination de Chicago, tous les membres de l'équipage sont victimes d'un empoisonnement alimentaire il faut vite trouver un pilote de dépannage parmi les passagers, et sa suite « Y-a-t’il enfin un pilote dans l’avion ? » (1982) de Ken Finkleman, où lors du premier vol de la navette spatiale commerciale est en partance pour la Lune, l'ordinateur de bord devient fou, Ted, (Sam Anderson) évadé d'un établissement psychiatrique et membre de l'équipage, prend désormais les commandes en main, avec les principaux protagonistes, Lloyd Bridges et Leslie Nielsen. (dans une scène du second film, il fait preuve d'auto-dérision en parodiant dans une scène son personnage de Mission impossible).

James Arness avec son frère Peter Graves

Peter Graves fut marié en 1950 ans avec sa petite amie de lycée Joan Endress, trois enfants Kelly, Claudia et Amanda sont nés de leur union qui à durée jusqu’au décès de l’acteur le 14 mars 2010 d’une crise cardiaque, quatre jours avant ses 84 ans à Pacific Palisades à Los Angeles en Californie. Incinéré, ses cendres ont été remise a sa famille. (son frère James Arness est décédé en 2011).

L’acteur à son étoile sur le Hollywood Walk of Fame au 6667 Hollywood Boulevard à Hollywood, Californie le 30 octobre 2009.