Petar Karađorđević, unuk Karađorđev, rođen je o Petrovdanu 29. juna 1844. godine u kući Miše Anastasijevića, bogatog beogradskog trgovca. Bio je treći sin, a peto, od ukupno desetoro dece, kneza Aleksandra i kneginje Perside Karađorđević, kćeri Jefrema Nenadovića.

Petrov otac Aleksandar, nakon što je izabran za srpskog kneza 1842. godine, bio je suočen sa mnogim problemima, od kojih je njegov ustavni položaj, kao i njegove porodice, bio jedan od najosetljivijih. Velike teškoće u učvršćivanju vlasti predstavljalo je to što on, za razliku od Obrenovića, nije bio nasledni knez. Odatle je dolazio osećaj privremenosti i nesigurnosti njegovog položaja. Za razliku od kneza Aleksandra, kneževićeva majka Persida iskazivala je mnogo više preduzimljivosti i političkog temperamenta.

Rano detinjstvo knežević Petar proveo je u Beogradu uz povremene odlaske na porodično imanje u Topolu. Odrastao je u zdravom porodičnom ambijentu okružen pažnjom i ljubavlju svojih roditelja i sestara.  Iako slabog zdravlja, bio je živahno i nestašno dete.

Inicijativu za pronalaženje vaspitača šestogodišnjem kneževiću pokrenuo je državnik Ilija Garašanin. Franjo Zah, upravnik vojne akademije u Beogradu, zbog obaveza morao je odbiti ponuđenu mu čast, ali je predložio Garašaninu da se dečaku izabere vaspitač, takođe Čeh, koji bi mu pružio patriotsko, slovensko obrazovanje. Nakon duže potrage za vaspitačem, iz Praga je  doveden dr Viljem Gabler, koji avgusta 1852. godine dolazi u Beograd i prihvata se ove vrlo odgovorne dužnosti. Knežević Petar će svim srcem prihvatiti svog vaspitača koji je strpljivim radom uticao da dečak svoje nestašluke,  postepeno i kroz igru, zamenjuje zanimanjem za istrajan i ozbinjan rad. Gabler je bio kneževićev vaspitač do leta 1854. godine kada je dobio otkaz. Osoba koja je najviše imala udela u Gablerovom otpuštanju bila je kneginja Persida koja je očekivala od njega da se brine i o vaspitanju Petrovog mlađeg brata, kneževića Andreja.

U to vreme knežević Petar završava osnovnu školu i počinje sa gimnazijskim obrazovanjem. Na inicijativu kneza Aleksandra za privatne nastavnike su izabrani profesori beogradske gimnazije koji na kneževića prenose znanja iz veronauke, francuskog i nemačkog jezika, sviranja klavira, kao i mnoga druga. Prva četiri razreda završio je u Beogradu. Paralelno sa marljivim radom na usvajanju novih znanja, knežević nije zazirao ni od nekih nestašluka svojstvenih dečacima toga uzrasta: sa drugovima priprema tajni plan o napadu na grad i njegovo otimanje od Turaka, a u zaklonu od šiblja i ruža prvi put probao je duvan. U međuvremenu, novi vaspitač Petra i Andreja Karađođevića postaje slovak Ljudevit Podgorski, i zadugo ostaje njihov duhovni i obrazovni mentor. Kada je 1858. godine knežević završio četvrti razred gimnazije odlučeno je da on, zajedno sa bratom, školovanje nastavi u inostranstvu. Verovatno da je na ovu odluku u velikoj meri uticala i tadašnja politička situacija u Srbiji.

1858. godine kneževići, zajedno sa Podgorskim, dolaze u Ženevu i time se završava prvi, kraći i srećniji, period Petrovog života. Politička zbivanja u Srbiji i školovanje u Švajcarskoj i Francuskoj dugo su ga odvojili od zemlje. Uski vidici koji su ograničavali srbijansku sredinu postepeno su ustupali mesto evropskim, kosmopolitskim.

Prvu opširniju analizu Petrovog karaktera dao je Podgorski u jednom od svojih pisama. On ukazuje na slabosti i snagu njegove ličnosti u poređenju sa bratom: ,,Petar, jer se o njemu uglavnom radi, postao je od bolešljivog i nežnog – mladić, jak, vešt na konju i oružju, izdržljiv na umoru, ne plašeći se nikada svojih vršnjaka i snoseći olako vrlo strogu dijetu''. Kao glavnu slabost Petrovu Podgorski navodi da mu po prirodi nedostaje gospodarenje nad voljom i duhom. Za mere kojima bi se te slabosti mogle ispraviti vaspitač  je smatrao da su to rad i brak, politička aktivnost i porodični mir. Bile su to uobičajene metode za to vreme.  On, takođe,  upozorava na kneževićevu vidljivu nezainteresovanost za protekla zbivanja u Srbiji, sklonost da se povuče u sebe i prepusti sudbini. U pitanju su bile odluke Svetoandrejske skupštine i zbacivanje Karađorđevića.

U jesen 1861. odlučeno je da braća nastave školovanje u Parizu. Pre odlaska u francusku prestonicu, deca su sa Podgorskim putovala po Evropi. Iz perioda  gimnazijskog školovanja u pariskom Sen-Barbu sačuvano je veoma malo vesti.  Potom će knez Aleksandar doneti odluku da kneževića Petra upiše na neku od francuskih vojnih škola. Na veliku radost porodice, novembra 1862. kneževiću je dozvoljeno da se upiše u vojnu akademiju u Sen-Siru u svojstvu inostranog pitomca.  O samom boravku u akademiji, kao i događajima vezanim za ovaj dvogodišnji period, zna se vrlo malo.

Negde u vreme napuštanja Sen-Sira (1.X 1864.), saznajemo, knežević je u Parizu izbegavao društvo vršnjaka iz Srbije, svestan neprijatnosti koje bi mu ono moglo stvoriti. Zbog toga se družio prevashodno sa strancima. Iz toga je proisteklo uverenje, široko rasprostranjeno i stalno podsticano među protivnicima dinastije Karađorđević, da je knežević Petar bio raspusnik, troškadžija i skitnica.

Pored vojničkog i političkog obrazovanja, boravak u Parizu doprineo je i uobličavanju kneževićevih političkih vizija. On se tu detaljnije upoznao sa parlamentarizmom, slobodom štampe, demokratijom i njenim institucijama. Od posebnog je značaja da on to ne čini pod pritiskom političkih zshteva, već sam od sebe, spontano. Petar se oduševio idejama engleskog političara i filozofa Džona Stjuarta Mila i odlučuje da prevede  njegovu knjigu O slobodi. U predgovoru knjige knežević Petar ukazuje na značaj pitanja slobode za dalji razvitak pojedinih naroda. On upozorava da bi napredak bio još veći i očevidniji da su svi narodi uživali slobodu, a ne samo pojedini; mnogi su se gušili u ropstvu i tiraniji. Ove reči na neki način predstavljaju svojevrsnu političku poruku upućenu srpskom narodu.

Nakon smrti kneza Miloša (septembar, 1860.), dolazi do naglog zaokreta u odnosu Obrenovića prema svojim protivnicima i neistomišnjenicima, pa i prema dinastiji Karađorđevića. Knez Mihailo bio je više sklon politici pomirenja od svog preminulog oca.  Tad je potekla misao o Mihailovoj ženidbi s Jelenom, kćerkom Aleksandra Karađorđevića. Time bi se dve suparničke dinastije orodile i izmirile. Kneginja Persida koja se u ovim stvarima više pitala od kneza Aleksandra, odbila je one koji su sondirali teren kod Karađorđevića i time je učinila kraj snovima o dinastičkom pomirenju.