Родился 11 августа 1772 г. в семье лифляндских дворян голландского происхождения Кирилла Ивановича Эссена (1729—1783) и Евдокии Ивановны (ум. 1792). 23 мая 1777 года записан вахмистром в лейб-кирасирский полк. 1 марта 1791 года зачислен по приказу Великого Князя Павла Петровича в Гатчинский морской батальон поручиком. 9 декабря 1796 года переведён в Лейб-гвардии Измайловский полк, произведён в полковники 28 декабря того же года. 14 февраля 1798 года пожалован в генерал-майоры с назначением шефом Выборгского мушкетёрского полка.
В 1799 году участвовал в походе в Швейцарию в корпусе генерал-лейтенанта А. М. Римского-Корсакова и сражался с французами под Цюрихом, Дизенгофом и Шафгаузеном. За отличия получил чин генерал-лейтенанта (26 января 1800 года). По возвращении в Россию назначен Выборгским военным губернатором и инспектором пехоты Финляндской инспекции. В 1802 году стал шефом Шлиссельбургского мушкетёрского полка. В 1806 году Эссену было поручено командовать 8-й дивизией, с которой он участвовал в войне с французами в 1806—1807 годах. В сражении под Прейсиш-Эйлау его дивизия захватила восемь орудий, два знамени и около 1000 пленных, за что Эссен был награжден орденом Св. Георгия 3 ст. (8 апреля 1807 года). В 1808 году направлен в Молдавскую армию и сражался с турками в 1809—1811 годах. Отличился в сражениях при Журже (награждён Золотой шпагой с алмазами), Браилове (орден Св. Александра Невского), Рущуке (алмазные знаки ордена Св. Александра Невского) и Малой Слободзее (орден Св. Владимира 1-й ст.). В начале 1812 года Эссен командовал 2-м корпусом в Дунайской армии.
После начала Отечественной войны был направлен со своими войсками на усиление корпуса Ф. В. Остен-Сакена и во время перехода столкнулся с корпусами Шварценберга и Ренье под местечком Устилуг, выдержал с ними бой, отразив все атаки неприятеля и отошёл с наступлением темноты. Сражался под Горностаевичами, Березиной и Волковыском. Весной 1813 года ему было поручено сформировать 48 резервных батальонов, что он выполнил в короткое время и в августе прибыл с пополнениями к действующей армии, а затем был назначен командовать 4-й пехотной дивизией, направленной для осады Дрездена. В январе 1814 года он осадил крепость Мец, а после взятия её участвовал в сражении при Шато-Тьери и при взятии Парижа. После окончания войны с Наполеоном командовал 27-й пехотной дивизией. 9 апреля 1816 года назначен начальником 4-й пехотной дивизии. 27 ноября 1816 года определён состоять по армии.
19 января 1817 года получил назначение Оренбургским военным губернатором, управляющим гражданской частью, командиром отдельного Оренбургского корпуса и начальником пограничной части. 1 января 1819 года пожалован в генералы от инфантерии. Время управления Оренбургской губернией Эссеном характеризуется усилением военного наступления на степь. На линии были увеличены военные силы, были приняты меры к мобилизации местного населения.
5 февраля (по другим данным — 7 февраля) 1830 года назначен Петербургским генерал-губернатором и принял энергичные меры к прекращению холерной эпидемии, за что 1 июля 1833 года получил графский титул. 22 апреля 1834 года был удостоен ордена Св. Андрея Первозванного, алмазные знаки которого были пожалованы ему в 1841 году.
В этот период:
2 декабря 1842 года из-за преклонных лет был снят с губернаторской должности с оставлением членом Государственного Совета. Скончался в Петербурге 1 октября (по другим данным — 23 сентября) 1844 года, похоронен в имении жены в Орловской губернии.
В 1828 году единственный сын его в чине полковника умер от ран, полученных при Варне, почему Высочайше разрешено графу Якову Ивановичу Стенбок-Фермор, женатому на единственной дочери Петра Кирилловича, Александре, принять фамилию тестя и именоваться Эссен-Стенбок-Фермор.