Figlio di un giornalista russo e di una pittrice francese, Ustinov esordisce in teatro a soli 17 anni, in un adattamento di The Wood Demon di Anton Chekhov. Presto si appassiona alla scrittura e due anni più tardi va in scena il primo spettacolo scritto da lui, Fishing for shadows.
Infuria ancora la bufera della Seconda Guerra Mondiale, che Ustinov ha l'opportunità di esordire al cinema, come scrittore ed interprete secondario di Volo senza ritorno, film di Michael Powell che si candida a tre Oscar, senza peraltro riceverne alcuno - confermando la vergognosa tradizione che vorrà il Maestro inglese sempre escluso dal giro delle statuette più ambite del mondo.
Negli anni '60 Ustinov diviene una star di fama planetaria, a suggello della quale arrivano due Oscar per il Miglior attore non protagonista con due film e altrettanti ruoli indimenticabili: in Spartacus di Kubrick è Lentulo Baziato, crudele trafficante di schiavi, ; in Topkapi è Arthur Simon Simpson, un piccolo truffatore coinvolto suo malgrado in un furto clamoroso al museo Topkapi di Istanbul. Una terza nomination gli arriva per un'altra interpretazione strepitosa, quella di Nerone nel Quo Vadis? di Mervin LeRoy.
Quella di Ustinov è stata una carriera lunga 65 anni, in cui ha interpretato oltre 50 film, con ruoli che attraversano tutto lo spettro del possibile: crudeli, comici, audaci, imbranati, innamorati, stralunati, nessun personaggio sembrava fuori della portata di Peter Ustinov. Tra gli altri ricordiamo Hercule Poirot, l'investigatore baffuto nato dalla penna di Agata Christie e che Ustinov ha interpretato in tre film di grande successo (Assassinio sul Nilo, Appuntamento con la morte e Delitto sotto il sole) che, assieme a tre altrettanto fortunati film per la tv (Dead Man's Folly, Agata Christie: 13 a tavola e Delitto in tre atti), hanno fatto di Ustinov la definitiva personificazione di Poirot nell'immaginario del pubblico planetario.
Ustinov è stato inoltre regista di una manciata di film sparsi nel corso di mezzo secolo, per molti dei quali è egli stesso autore di soggetto e sceneggiatura: quella per Milioni che scottano nel 1968 gli valse una candidatura all'Oscar.
Persona votata naturalmente alla risata e allo scherzo, Ustinov ha sempre usato la sua popolarità per scopi benefici: dal 1971 in poi è stato infatti ambasciatore dell'Unicef e si è sempre recisamente opposto a qualsiasi forma di soluzione armata che il suo Paese ha intrapreso all'interno di conflitti internazionali. Nel 1990 venne insignito del titolo di "Sir" dalla Regina Elisabetta II. Ma il più grande riconoscimento è senza dubbio il posto d'onore che i suoi ammiratori gli riservano e sempre gli riserveranno nei loro cuori.