Γόνος της ιστορικής οικογένειας της Μάνης, ο Πέτρος Μαυρομιχάλης γεννήθηκε στις 6 Αυγούστου 1773 στο Λιμένι, επίνειο της Τσίμοβας (σημερινής Αρεόπολης). Ήταν το πρώτο από τα επτά παιδιά του Ηλία ή Πιέρρου Μαυρομιχάλη (1730 - 1800) και της Αικατερίνης Κουτσογρηγοράκη, κόρης επιφανούς οικογένειας της Μάνης.
Σε νεαρή ηλικία νυμφεύθηκε την Άννα Μπενάκη, κόρη του προεστού της Καλαμάτας Παναγιώτη Μπενάκη, με την οποία απέκτησε τα εξής έξι παιδιά:
- Ηλίας Μαυρομιχάλης (1795-1822), αγωνιστής του ‘21, έπεσε μαχόμενος στα Στύρα Ευβοίας.
- Παναγιωτίτσα Μαυρομιχάλη, σύζυγος του Δημητρίου Σαχίνη.
- Γεώργιος Μαυρομιχάλης (1798-1831), αγωνιστής του ‘21 και δολοφόνος του Ιωάννη Καποδίστρια.
- Αναστάσιος Μαυρομιχάλης (1799-1870), αγωνιστής τους ‘21 και πολιτικός μετά την απελευθέρωση.
- Ιωάννης Μαυρομιχάλης (1804-1825), αγωνιστής του ‘21.
- Δημήτριος Μαυρομιχάλης (1809-1882), στρατιωτικός και πολιτικός.
Μετά τον θάνατο του πατέρα του, το 1800, κατόρθωσε να συμφιλιώσει τα μέλη τής οικογένειάς του που τα χώριζαν αντιθέσεις και να επιβληθεί ως μία από τις ισχυρότερες φυσιογνωμίες της Μάνης. Από την εφηβική του ηλικία διακρίθηκε για την ευφυΐα του και τη γενναιότητά του και κατά την περίοδο του διωγμού των κλεφτών της Πελοποννήσου, στις αρχές τού 19ου αιώνα, έσωσε πολλούς και τους βοήθησε να διαφύγουν στα Επτάνησα. Μετά τη Συνθήκη του Τίλσιτ (1807), όταν οι Γάλλοι κατέλαβαν τα Επτάνησα, σε συνεργασία με τον Θεόδωρο Κολοκοτρώνη προσπάθησε να προκαλέσει το ενδιαφέρον του Ναπολέοντα για την προετοιμασία και την οργάνωση εξέγερσης για την απελευθέρωση της Πελοποννήσου.
Η ανάμιξή του στα δημόσια πράγματα της Μάνης και κυρίως η επέμβασή του για την άμβλυνση των αντιθέσεων των ισχυρών οικογενειών της περιοχής κατά την τελευταία πριν από την Επανάσταση δεκαετία, υπήρξε καθοριστική και αποκαλυπτική των ηγετικών του προσόντων, που αποδείχθηκαν κυρίως μετά την άνοδό του στο αξίωμα του μπέη της Μάνης το 1815, εξ ου και το Πετρόμπεης, όνομα με το οποίο είναι γνωστός. Το αξίωμα αυτό, είχε θεσμοθετηθεί από την οθωμανική διοίκηση, μετά τον τερματισμό των Ορλοφικών και το κατείχε πάντα ένας επιφανής μανιάτης.
Στην άνοδό του στο αξίωμα του Μπας-Μπογού (Ηγεμόνα), όπως ήταν ο επίσημος τίτλο του, καθοριστικός ήταν ο ρόλος ενός εξισλαμισθέντα Μαυρομιχάλη, του Σουκιούρ Μεχμέτ Μπέη, που ήταν ανώτατος αξιωματικός του οθωμανικού ναυτικού. Ο Πετρόμπεης ανέλαβε επίσημα τα καθήκοντά του στις 22 Ιουνίου 1816 κι έθεσε ως πρωταρχικό σκοπό του την κατάπαυση των εμφυλίων σπαραγμών, την αποκατάσταση της γαλήνης και της ειρηνικής ζωής και την καταστολή της πειρατείας.
Στις 2 Αυγούστου 1818 ο Μαυρομιχάλης μυήθηκε στη Φιλική Εταιρεία στις Κιτριές από τον καλαματιανό έμπορο Κυριάκο Καμαρινό, όπως προκύπτει από τον κατάλογο των Φιλικών που συνέταξε ο Παναγιώτης Σέκερης. Έχει, όμως, διατυπωθεί και η άποψη ότι η μύησή του έγινε από τον Ηλία Χρυσοσπάθη. Κατά τον Σέκερη, ο Πετρόμπεης, εκτός από την αρχική οικονομική εισφορά του, υποσχέθηκε ότι θα διαθέσει «5.000 γρόσια και είκοσι χιλιάδας οπλοφόρους πλην πτωχούς».
Παρά τον αρχικό του ενθουσιασμό, δυσπιστούσε στις πληροφορίες του Περραιβού και του Παπαφλέσσα για την ενίσχυση από τη Ρωσία και για την ύπαρξη άφθονων οικονομικών μέσων. Οι επιφυλάξεις του ενισχύθηκαν μετά τη δολοφονία του Καμαρινού, που τον είχε στείλει να συναντήσει τον Καποδίστρια, και από τις άκαρπες προσπάθειές του να λάβει έγκυρες πληροφορίες από την ηγεσία της Φιλικής Εταιρείας. Όταν, όμως, έφθασαν στη Μάνη οι δύο γιοι του, Αναστάσιος και Γεώργιος, που είχαν κρατηθεί στην Κωνσταντινούπολη ως όμηροι, και διαπίστωσε ότι η Επανάσταση είχε προετοιμαστεί ψυχολογικά και οργανωτικά, έθεσε τον εαυτό του στην υπηρεσία του απελευθερωτικού Αγώνα.
Τον Ιανουάριο του 1821 άρχισε την οργανωτική προετοιμασία και συνεννοήθηκε με τους προκρίτους της Καλαμάτας για τις ενέργειες που θα οδηγούσαν στην απελευθέρωση της πόλης. Στις 23 Μαρτίου με δύο χιλιάδες ενόπλους κατέλαβε την Καλαμάτα και εκδίωξε την τουρκική φρουρά. Την ίδια μέρα στην απελευθερωμένη πόλη σχηματίστηκε η «Μεσσηνιακή Γερουσία», η πρώτη διοικητική οργάνωση του επαναστατημένου Ελληνισμού, που απηύθυνε αμέσως την ιστορική προκήρυξη προς τις ευρωπαϊκές Αυλές, με την οποία εξέθετε τους λόγους που οδήγησαν στην Επανάσταση. Άλλη προκήρυξη απηύθυνε ως πρόεδρος της «Μεσσηνιακής Γερουσίας» ο Μαυρομιχάλης προς τους Αμερικανούς, που με τη φροντίδα του Κοραή στάλθηκε μεταφρασμένη στον φιλέλληνα καθηγητή του Χάρβαρντ Έντουαρντ Έβερετ και δημοσιεύθηκε στις αμερικανικές εφημερίδες.
Μετά την έναρξη της Επανάστασης και ως τη Συνέλευση των Καλτεζών (20-26 Μαΐου), της οποίας εκλέχθηκε πρόεδρος, ο Πετρόμπεης παρέμενε στη Μεσσηνία. Από το καλοκαίρι του 1821 η ανάμιξή του στα πολιτικά πράγματα έγινε εντονότερη, ενώ αξιόλογη υπήρξε η συμμετοχή του στις πολεμικές επιχειρήσεις. Μετά την Α’ Εθνοσυνέλευση της Επιδαύρου (20 Δεκεμβρίου 1821 - 16 Ιανουαρίου 1822), εκλέχθηκε αντιπρόεδρος του Βουλευτικού Σώματος, πρόεδρος της Β’ Εθνοσυνέλευσης του Άστρους (10-30 Απριλίου 1823), πρόεδρος του Βουλευτικού και πρόεδρος τού Εκτελεστικού (10 Μαΐου - 31 Δεκεμβρίου 1823).
Το καλοκαίρι του 1822 αγωνίστηκε εναντίον του Δράμαλη και τον Νοέμβριο του ίδιου χρόνου έσπευσε με περίπου 500 Μανιάτες στο Μεσολόγγι, για να εμποδίσει την ενίσχυση των τουρκικών δυνάμεων που το πολιορκούσαν. Στη διάρκεια των εμφυλίων διενέξεων (1823-1825) προσπάθησε επανειλημμένα να φέρει σε συνδιαλλαγή τις αντιμαχόμενες παρατάξεις. Κατά την εισβολή των Αιγυπτίων του Ιμπραήμ στην Πελοπόννησο (1825) οργάνωσε την άμυνα της Μάνης, που απέκρουσε αποτελεσματικά τις εχθρικές επιθέσεις.
Τον Απρίλιο του 1826 ορίστηκε μέλος της «Διοικητικής Επιτροπής τής Ελλάδος», που κυβέρνησε την επαναστατημένη Ελλάδα έως τον Απρίλιο του 1827. Έλαβε μέρος στη Γ’ Εθνοσυνέλευση της Τροιζήνας (9 Μαρτίου - 5 Μαΐου 1827 και δέχθηκε με ανακούφιση την εκλογή του Καποδίστρια, με την πεποίθηση ότι θα επανερχόταν η πειθαρχία και θα επιτυγχανόταν η συμφιλίωση των αντιμαχόμενων παρατάξεων. Παρά το γεγονός, όμως, ότι μετά την άφιξη του Καποδίστρια διορίστηκε μέλος της Προεδρίας του «Πανελληνίου» και μέλος της Γερουσίας, οι φιλικές σχέσεις της οικογένειάς του με τον Κυβερνήτη της Ελλάδας δεν διατηρήθηκαν πολύ.
Το Πάσχα του 1830, όταν ο αδελφός τού Πετρόμπεη, Τζανής ή Κατσής, στασίασε στην Τσίμοβα εναντίον του νομάρχη Μεσσηνίας, Ιωάννη Γενοβέλη, ο οποίος επεδίωκε να εκμηδενίσει την επιρροή των Μαυρομιχαλαίων στη Μάνη, ο Πετρόμπεης υποχρεώθηκε να παραμένει υπό παρακολούθηση στο Ναύπλιο. Προσφέρθηκε, όμως, να μεταβεί στη Μάνη και να επιβάλει την τάξη. Ο Καποδίστριας δεν του έδωσε άδεια και ο Πετρόμπεης δραπέτευσε τον Φεβρουάριο του 1831. Δια μέσου της Ζακύνθου προσπάθησε να φθάσει στη Μάνη, αλλά το πλοιάριο στο οποίο επέβαινε εξώκειλε λόγω τρικυμίας στο Κατάκωλο, όπου συνελήφθη από τον Κανάρη και φυλακίστηκε στο Ναύπλιο ως υπόδικος με την κατηγορία της εσχάτης προδοσίας.
Η συνάντηση Μαυρομιχάλη - Καποδίστρια, που έγινε με τη μεσολάβηση του ρώσου ναυάρχου Ρίκορδ, δεν είχε αποτέλεσμα και επιδείνωσε ακόμη περισσότερο τις σχέσεις των δύο ανδρών, καθώς ο Κυβερνήτης συμπεριφέρθηκε περιφρονητικά στον υπερήφανο Μανιάτη. Η δολοφονία του Καποδίστρια από το γιο του Γεώργιο και τον αδελφό του Κωνσταντίνο (27 Σεπτεμβρίου 1831) αποτέλεσε τη δραματική κατάληξη της αντίθεσης Καποδίστρια - Μαυρομιχαλαίων. Η εκτέλεση τού γιου του στις 11 Οκτωβρίου 1831 τον συγκλόνισε, καθώς ερχόταν να προσθέσει έναν ακόμη νεκρό στους άλλους της οικογένειάς του που είχαν πέσει ηρωικά στα πεδία των μαχών.
Τον Μάρτιο του 1832 αποφυλακίστηκε με διαταγή του Αυγουστίνου Καποδίστρια, ύστερα από τη μεσολάβηση του γερμανού φιλέλληνα Ειρηναίου Θειρσίου (Friedrich Thiersch). Στην περίοδο που ακολούθησε, ο Πετρόμπεης μεσολάβησε μεταξύ των Καποδιστριακών και των «Συνταγματικών» για την αποτροπή νέου εμφύλιου πολέμου. Κατά την πρώτη περίοδο της βασιλείας του Όθωνα διορίστηκε αντιπρόεδρος του Συμβουλίου της Επικράτειας (1835-1843) και μετά την Επανάσταση της 3ης Σεπτεμβρίου πληρεξούσιος Ζυγού (Οιτύλου) στην Α’ Εθνική Συνέλευση (1843-1844).
Ο Πέτρος «Πετρόμπεης» Μαυρομιχάλης πέθανε στις 17 Ιανουαρίου 1848 στην Αθήνα και κηδεύτηκε με τιμές αντιστρατήγου εν ενεργεία.