Родился 27 ноября (9 декабря) 1842 в Москве, Рюрикович. Отец, Алексей Петрович Кропоткин (1805—1871) — генерал-майор, владел в трёх губерниях имениями с более чем 1200 крепостных мужиков с семьями. Мать, Екатерина Николаевна Сулима, умерла, когда Петру было три с половиной года. По линии матери Пётр — внук героя Отечественной войны 1812 года генерала Н. С. Сулимы. Князь является прямым потомком атамана украинорусских казаков Ивана Михайловича Сулимы, уничтожившего со своим отрядом крепость Кодак, стоявшую на пути беженцев с Речи Посполитой на запорожскую вольницу.
Среднее образование получил в 1-й Московской гимназии, окончил с отличием Пажеский корпус (1862 год), был произведён в офицеры. После окончания Пажеского корпуса добровольно избрал военную службу в Сибири в казачьих частях, что с точки зрения придворных чинов выглядело глупо. 8 октября 1862 года 19-летний Пётр был назначен в Читу в чине есаула чиновником по особым поручениям при и. о. губернатора Забайкальской области генерал-майоре Болеславе Казимировиче Кукеле.
Под командованием Кукеля служил в Амурском казачьем войске несколько лет. Участвовал в экспедициях в Восточной Сибири, в Маньчжурии, сплавлялся по рекам Ингода, Шилка, Амур, (1864, 1865), где занимался геологическими, орографическими, картографическими и палеогляциологическими исследованиями. В 1864 году под именем купца Петра Алексеева пересёк Маньчжурию с запада на восток, следуя из Староцурухайтуя в Благовещенск через горы Большого Хингана. Осенью того же года участвовал в экспедиции Г. Ф. Черняева по р. Сунгари на пароходе «Уссури». Собрал материал по общественному устройству бурят, якутов и тунгусов. Встречался с декабристами Д. И. Завалишиным и И. И. Горбачевским, ссыльнокаторжным революционером М. Л. Михайловым.
Участвовал в комиссиях — по подготовке проекта реформ тюрем и систем ссылки, а также над составлением проекта городского самоуправления, однако вскоре был разочарован существующим управленческим аппаратом и потерял интерес к идее реформистского преобразования.
Был внештатным корреспондентом газеты «Московские ведомости», печатал заметки о Забайкалье в воскресном приложении «Современная летопись», а также в изданиях «Русский вестник», «Записки для чтения».
Весной 1867 года (после восстания польских каторжан 1866 года) Пётр и его брат Александр расстались с военной службой. Ни тот, ни другой не участвовали в подавлении восстания.
В начале осени 1867 года Кропоткин и его брат со всей семьёй переехали в Санкт-Петербург. Тогда же 24-летний Пётр поступил на математическое отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского Императорского университета и одновременно на гражданскую службу в статистический комитет Министерства внутренних дел, которым руководил крупный учёный-географ и путешественник П. П. Семёнов (Тян-Шанский). В 1868 году был избран членом Русского географического общества, награждён золотой медалью за отчёт об Олёкминско-Витемской экспедиции и т. д.
Зарабатывал переводами (в том числе Спенсера, Дистервега), написанием научных фельетонов для газеты «Петербургские ведомости». При этом несколько лет занимается научной работой на тему строения горной Азии и законов расположения её хребтов и плоскогорий.
Летом 1871 года от Географического общества отправился в научно-исследовательскую поездку по Финляндии и Швеции. Но «разъедающее противоречие» окружающего мира заставило его отказаться от научной деятельности.
Осенью, вернувшись в Москву, узнал о смерти своего отца.
В 1872 году Кропоткин получил разрешение на поездку за границу. В Бельгии и Швейцарии он встретился с представителями российских и европейских революционных организаций, в том же году вступил в Юрскую федерацию Первого Интернационала (реальным лидером которой был Михаил Бакунин).
По возвращении в Россию, не оставляя работу секретаря отдела физической географии Русского географического общества, Кропоткин стал членом наиболее значительной из ранних народнических организаций — Большого общества агитации, известного как кружок «чайковцев». Вместе с другими членами кружка он вел революционную агитацию среди рабочих Петербурга, был одним из инициаторов «хождения в народ».
21 марта 1874 года 31-летний Пётр Кропоткин сделал сенсационный доклад в Географическом обществе о существовании в недалёком прошлом ледниковой эпохи. А на следующий день он был арестован за принадлежность к тайному революционному кружку и заключён в Петропавловскую крепость.
Значимость сделанного учёным в науке была столь велика, что ему, по личному распоряжению Александра II, были предоставлены перо, бумага и возможность работать в тюрьме, где им была написана работа «Исследования о ледниковом периоде», обосновывающая ледниковую теорию — одну из важнейших в науках о Земле.
Условия тюремного заключения, напряженный умственный труд подорвали здоровье Кропоткина. С признаками цинги он был переведен в арестантское отделение Николаевского военного госпиталя, откуда летом 1876 года совершил побег, и вскоре покинул Российскую империю, пробравшись через Финляндию, Швецию и Норвегию, из Христиании отплыл в Гулль (Англия).
Покидая Россию, Кропоткин надеялся через несколько месяцев, когда активные поиски будут прекращены, вернуться под другим именем. Сначала он прибыл в Великобританию, где находился недолго. Революционные интересы звали его в Швейцарию, и, как только это стало возможным (в январе 1877 года), он выехал из Лондона.
В Швейцарии Пётр Алексеевич поселился в Ла-Шо-де-Фон, небольшом городе, где население занималось преимущественно часовым ремеслом. Часовщики составляли главную аудиторию анархистской пропаганды, из часовщиков же выходили и некоторые лидеры этого движения.
18 марта 1877 года, в шестую годовщину Парижской коммуны, вместе с другими членами Юрской федерации принял участие в демонстрации, состоявшейся в Берне. В сентябре, в качестве делегата от швейцарской Юры, участвовал в двух конгрессах анархистов в Бельгии: 6—8 сентября в Вервье, 9—15 сентября в Генте, где бельгийская полиция попыталась арестовать его. Однако ему удалось благополучно скрыться и добраться до Лондона. Оттуда Кропоткин отправился в Париж, где встречался с французскими социалистами.
Весной 1878 года, после очередной годовщины Коммуны, в Париже был осуществлен ряд репрессий, из-за чего Петр Алексеевич, случайно избежав ареста, покинул Францию. Он снова вернулся в Швейцарию, поселившись в Женеве.
В 1878 году, в свои 36 лет, Пётр Алексеевич женился на Софье Григорьевне Ананьевой-Рабинович, молодой девушке, приехавшей учиться в Швейцарию из Томска. Вскоре после женитьбы они переехали из Женевы в Кларанс.
Романские страны стали главной ареной деятельности Кропоткина. Основные силы он прикладывал в пропаганду и агитацию на французском языке. В феврале 1879 года начала выходить газета «Le Revolte» («Бунтарь»), созданная Кропоткиным и его помощниками.
В 1881 году швейцарское правительство, по предложению правительства Российской империи, предписало Кропоткину, как опасному революционеру, покинуть пределы страны. Кропоткин переехал во Францию.
22 декабря 1882 года Кропоткин вместе с лионскими анархистами был арестован французской полицией по обвинению в организации взрывов в Лионе. В январе 1883 года в Лионе состоялся суд; под давлением правительства Российской империи Пётр Алексеевич был приговорен к пятилетнему тюремному заключению по обвинению «за принадлежность к Интернационалу», которого к тому времени уже не существовало. Не помог протест левых депутатов парламента Франции, не помогла и петиция виднейших общественных деятелей, подписанная Гербертом Спенсером, Виктором Гюго, Эрнестом Ренаном, Суинберном и др. Как до суда, так и в течение двух месяцев после него, Кропоткин находился в лионской тюрьме.
Весной 1886 он вместе с семьёй переселился в Великобританию, где проживал до 1917 года.
В июне 1917 года, после Февральской революции, 74-летний Пётр Алексеевич Кропоткин вернулся в Россию.
30 мая 1917 года в 2 часа 30 минут Кропоткин прибыл на Финляндский вокзал в Петроград. В зале его ждали военный министр Александр Керенский и старый друг Николай Чайковский, ставший после Февральской революции депутатом Петроградского совета рабочих и солдатских депутатов.
Печать широко отметила приезд старого эмигранта. По случаю возвращения Кропоткин получал поздравления как от частных лиц, так и от общественных и государственных организаций.
Отвечая 17 июня на приветствие солдат Семёновского полка, Кропоткин в духе своих оборонческих писем о текущих событиях призвал их, «во-первых, сохранить то, что нам дала наша революция. Не позволить императорам германскому и австрийскому вырвать у нас дорогую нам свободу и, во-вторых,.. приступить к строительству новых форм жизни, таких, чтобы доставить каждому и каждой благосостояние в обмен на их труд, облегчить им полную возможность развития и сознательного участия в устройстве новой общественной жизни».
После Февральской революции возникавшие комитеты, клубы, общества стремились заручиться именем П. А. Кропоткина. 22 июня Комитет по формированию добровольческого отряда из увечных воинов выдвинул его в свои почётные члены.
Из воспоминаний адвоката, председателя Совета Присяжных Поверенных Н. П. Карабчевского:
3-4 июля в Петрограде прошло вооружённое выступление-демонстрация, организованное большевиками. Всероссийский Исполнительный Комитет (ВЦИК), избранный на 1-м Всероссийском съезде Советов в июне 1917, объявил события в столице «большевистским заговором» и признал «неограниченные полномочия и неограниченную власть» Временного правительства. Июльский кризис положил конец двоевластию. Новое правительство возглавил эсер Александр Керенский. Петроград был объявлен на чрезвычайном положении. Начались аресты большевиков; Ленину, обвинённому в организации вооружённого мятежа и шпионаже в пользу Германии, удалось скрыться.
После июльского кризиса Александр Керенский предложил Кропоткину войти в состав Временного правительства. В дневнике Кропоткина имеется запись: 20 июля 1917 года. «Приезжал А. Ф. К.». На полях рукой Кропоткина добавлено: «NB Министерство. Отказ». Керенский делал неимоверные усилия, примиряя непримиримое: он убеждал Кропоткина войти во Временное правительство, предлагал ему на выбор любой пост министра, — вспоминала Эмма Гольдман. — Кропоткин отказался Он заявил, что считает «ремесло чистильщика сапог более честным и полезным». Он также отказался от ежегодной пенсии в 10 тысяч рублей, предложенной ему Временным правительством. П. А. Кропоткин был разочарован Февральской революцией и встречей с российскими анархистами, «грубыми развязными молодыми людьми, принявшими за основу принцип вседозволенности». Однако пока в целом Временное правительство он поддерживал.
В середине августа 1917 года Кропоткин участвовал в созванном по инициативе главы Временного правительства А. Ф. Керенского государственном совещании, призванном упрочить позиции Временного правительства. Оно проходило в Москве в Большом театре с 12 (25) — 15 (28) августа 1917 года. К работе совещания были привлечены деятели «освободительного движения»: князь П. А. Кропоткин, Е. К. Брешкова—Брешковская, Г. А. Лопатин, Г. В. Плеханов и Н. А. Морозов. Кропоткин высказался за мирное, эволюционное развитие. Он искренне призывал всех к классовому миру во имя революции, звал «весь русский народ» продолжать войну «до победного конца». Участие Кропоткина в работе Государственного совещания осудил украинский анархо-коммунист Нестор Махно, который очень уважал Петра Алексеевича и считал одним из столпов анархизма.
25 августа генерал Лавр Георгиевич Корнилов, ставший в июле Верховным главнокомандующим, двинул с фронта войска на Петроград с целью установления военной диктатуры, призванной подавить вооружённые отряды пролетариата и ликвидировать Советы. Министры-кадеты в знак солидарности с Корниловым вышли из правительства. В свою очередь, Керенский объявил Корнилова мятежником и отстранил от должности. Действия Керенского были поддержаны революционно настроенными частями Петроградского гарнизона и Балтийского флота, отрядами рабочей Красной гвардии, находившейся под контролем большевиков. 30 августа войска Корнилова были остановлены, а сам он арестован. В тот же день Керенский занял пост Верховного главнокомандующего. Провал правого переворота привёл к усилению леворадикального крыла революции.
16 октября культурно-просветительное общество «Народное дело» наряду с В. Г. Короленко, Ф. И. Шаляпиным, И. А. Буниным и Н. В. Чайковским пригласило Кропоткина в члены-уч