尽管彼得是瑞典王位继承人，但仍受到教师的严厉管教，每当行为出轨，他的老师就对他进行体罚，命令他跪在豆子上，而且体罚时间还很长。实际上阿道夫·腓特烈请来的教师并没有教彼得什么文化知识，到了13岁的时候，彼得只是略通法文而已。
自小在这样的环境下长大，彼得的性格变得胆小，多疑，而且神经质。彼得喜欢军事游戏，他最心爱的玩具就是一套木制的士兵木偶。他还喜欢军服，喜欢观看军队的队列表演，但是对炮声却异常恐惧。据记载，彼得体弱多病，时常说谎，并伴有病态的幻想。此外彼得自幼就很喜欢葡萄酒。
1741年，彼得一世的女儿伊丽莎白·彼得罗芙娜公主发动宫廷政变，登基成为伊丽莎白女皇。为巩固罗曼诺夫王朝彼得大帝这一支，伊丽莎白决定把外甥，即姐姐安娜的儿子彼得选为继承人。
1742年，在伊丽莎白的加冕仪式上，正式宣布彼得为皇储。彼得被接到俄罗斯以后，洗礼皈依了东正教，改名彼得·费奥多罗维奇。彼得自幼在德国长大，不会说俄语，对俄罗斯的东西也不感兴趣，整天以各类军事游戏，观看军队列阵度日。
见到彼得后，伊丽莎白女皇对这个外甥感到很失望。彼得看起来很瘦弱，病怏怏的，面色也不健康。伊丽莎白为他找了最好的老师，可是彼得生性懒惰，对周围事物很冷淡，而且作风浮夸，爱慕虚荣。就这样彼得在老师指导下学习了三年，毫无长进，甚至连俄语也没有掌握。
1745年，在伊丽莎白女皇主持下，彼得迎娶安哈尔特-采尔勃斯特公国的索菲娅公主为妻。安哈尔特-采尔勃斯特公国是德国中部很小的一个公国，当时人口也不过人。索菲娅公主嫁给彼得以后，也皈依了东正教，改名为叶卡捷琳娜·阿列克谢耶芙娜。伊丽莎白女皇下诏，赐给彼得和叶卡捷琳娜两处封地，一处是圣彼得堡近郊的奥拉宁鲍姆，另一处是莫斯科近郊的柳别尔齐。
彼得和叶卡捷琳娜的关系一开始就很冷淡。叶卡捷琳娜的文化修养远在彼得之上，举止得体，而彼得的智力水平似乎仍停留在幼年时代，喜欢玩军事游戏，士兵木偶整日不离手，而且对女人丝毫不感兴趣。两人婚后9年，才生下了儿子，取名保罗。保罗一降生，就被伊丽莎白女皇下令抱走，指定由专人负责照料皇孙，而且彼得夫妇只能每个星期探望保罗一次。彼得从未关心过儿子的情况，每个星期探望一次，对他来讲已是很多。后来彼得同妻子的关系更加冷淡，发展到公开包养情妇，而且彼得也从不隐瞒这一事实。
1750年初，伊丽莎白女皇允许彼得建立一支不大的军团，士兵全部来自荷尔施泰因。到了1758年的时候，彼得的荷尔施泰因军团人数已经超过了一千五百人。 此时彼得无暇旁顾，主要兴趣都集中在训练这支部队如何出操列队的问题上。
在俄罗斯生活期间，彼得从未试图了解俄罗斯，对俄罗斯的文化传统不感兴趣，从来不遵守东正教教规，甚至在各类宗教仪式上也表现得有失庄重。在叔叔阿道夫·腓特烈成为瑞典国王后，彼得抱怨说:\"把我拖到这个令人诅咒的俄罗斯，我简直就是被逮捕一样;如果当初给我自由，现在我不就坐在文明国家的君主位子上了么\"。
在七年战争期间，尽管俄罗斯和普鲁士是敌对国家，彼得仍公开对普鲁士国王腓特烈二世表示支持，毫不隐瞒腓特烈二世就是他的崇拜偶像，并多次向腓特烈二世提供军事情报。 伊丽莎白女皇对外甥的出格举动很清楚，但一次又一次地原谅了彼得，只因为彼得是伊丽莎白心爱而又早逝的姐姐的孩子。但是俄罗斯宫廷内外对这位皇储毫无好感，彼得在贵族中间也没有什么威信。
1762年年初，伊丽莎白女皇病逝，彼得成为俄罗斯帝国的第七位皇帝，史称彼得三世。但是由于彼得按照母系来自俄罗斯罗曼诺夫家族，按照父系却是来自德国荷尔施泰因-戈托普家族，所以他的这一支被称作罗曼诺夫-荷尔施泰因-戈托普家族，属于欧洲着名的奥尔登堡王朝。后来彼得三世的后裔依然留在了俄罗斯帝国皇帝位子上，所以自此俄罗斯帝国的罗曼诺夫王朝的正式名称变为罗曼诺夫-荷尔施泰因-戈托普王朝。
由于彼得三世登基，王朝属于奥尔登堡家族，俄罗斯皇室和欧洲的许多皇室成为亲戚。至今英国王室和挪威王室在血统上仍属于奥尔登堡家族，尽管英国王室的正式称呼是温莎王朝，但从父系家谱来看，英国查尔斯王子确实是奥尔登堡家族的继承人。
彼得三世登基后，开始了积极的政务活动。彼得三世在皇帝的位子上一共坐了半年，但在这半年里签署了大量法令。彼得三世的功过是非至今毁誉参半，大多数人以叶卡捷琳娜二世时代流传下来的正史为依据，认为彼得三世是个神经质的怪人，智力水平发展一直停留在孩童时代;身为一国之君，但对周围的一切，包括他统治下的俄罗斯非常冷淡，漠不关心，乃至大肆出卖国家利益。另一些人认为这种说法是站不住脚的，彼得三世固然出卖了俄罗斯国家利益，但并非昏庸不堪，而且这段正史是在叶卡捷琳娜时代编纂，而叶卡捷琳娜可以说是彼得三世不共戴天的仇人，焉知其中没有隐情。
在彼得三世统治的半年时间里，进一步推行了大量改革措施。根据彼得三世签署的法令，解散了秘密刑侦衙门，没收了教会的土地，建立国家银行，扶助工商业发展，解除外贸禁令，停止了对旧礼仪派教徒的迫害。根据彼得三世签署的《贵族自由宣言》，俄罗斯贵族不必像彼得大帝时代那样终身服役，或者像安娜女皇时代那样必须服役25年，如今贵族完全不必服役，获得了空前特权。其中一条就是任何一个贵族都可以随时出国，可以随意处置其名下的封地。可以说，彼得三世时代的俄罗斯贵族所获得的自由，是一个封建制的君主制国家里的极限。