Peter Iljitsch Tschaikowski wurde am 7. Mai (nach dem alten Stil 25. April) 1840 im Dorf Wotkinsk in der Wjatka-Region geboren, das heute die Stadt Wotkinsk in Udmurtien, Russland, ist. Sein Vater, Ilja Petrowitsch (1795-1863), war Bergingenieur und erreichte den Rang eines Generalmajors. Die Mutter des Komponisten, Alexandra Andrejewna Assier (1813-1854), war die Tochter eines Zollbeamten und die zweite Frau von Ilja Petrowitsch.

Von frühester Kindheit an förderten die Eltern in Peter Iljitsch die Liebe zur Musik. Der Vater spielte Flöte, die Mutter Klavier und Harfe, obwohl niemand in der Familie professionell Musik machte. Im Alter von fünf Jahren begann die Leibeigene Marja Markowna Paltschikowa, ihn im Klavierspiel zu unterrichten, und mit acht Jahren konnte er bereits Noten lesen. 1848, nach dem Rücktritt von Ilja Petrowitsch, zog die Familie nach Moskau und dann nach Alapajewsk. 1850 wurde Peter Iljitsch zur Ausbildung an die Kaiserliche Rechtsakademie in Sankt Petersburg geschickt, und bis 1852 zog die Familie ebenfalls dorthin. 1854 starb die Mutter an Cholera. Tschaikowski schloss die Akademie 1859 ab und trat in den Dienst des Justizministeriums ein. Der Vater, trotz der Ratschläge von Künzinger, schlug seinem Sohn vor, die musikalische Ausbildung fortzusetzen. 1861 trat Tschaikowski in die Musikkurse der Russischen Musikgesellschaft ein, die 1862 zur Sankt Petersburger Konservatorien wurden. Auf Rat von Anton Rubinstein gab er 1863 den Staatsdienst auf, was seinen Vater betrübte. 1865 wurden seine „Charaktertänze“ erstmals im Konzertsaal von Pawlowsk unter der Leitung von Johann Strauss aufgeführt. Im selben Jahr schloss er die Konservatorien mit Auszeichnung ab und nahm das Angebot von Nikolai Rubinstein an, an der Konservatorien zu arbeiten.

Seit 1868 trat Tschaikowski häufig als Musikkritiker in der Presse auf, und ab 1872 arbeitete er bei den „Russischen Nachrichten“. 1878 gab er die Lehrtätigkeit an der Konservatorien auf, um sich ganz der Kreativität zu widmen. In der Zeit seiner Arbeit an der Konservatorien schuf er einen erheblichen Teil seiner Werke.

Seit 1879 reiste Tschaikowski viel durch Europa, was zu seinem internationalen Ruhm beitrug. Ende der 1880er Jahre trat er häufig als Dirigent seiner Werke auf, und zu Beginn der 1890er Jahre erhielt er zahlreiche Einladungen aus verschiedenen Städten Europas. Die letzten Jahre seines Lebens verbrachte er in der Umgebung von Klin. In dem Haus, das er 1897 mietete, wurde ein Museum eingerichtet, das bis heute besteht.

1893, während er sich in Sankt Petersburg aufhielt, erkrankte Tschaikowski an Cholera und konnte sich nicht erholen. Er starb am 25. Oktober 1893 in Sankt Petersburg in der Wohnung seines Bruders. Beigesetzt wurde er am 28. Oktober in der Alexander-Newski-Lawra im Nekropolis der Meister der Künste.