Narodil sa 25. apríla 1920 v Banskej Bystrici v rodine lekára. Ĺudovú školu a gymnázium vychodil v rodisku. Po maturite roku 1938 odišiel študovať do Prahy na České vysoké učení technické. Tu bol však iba rok. Vysokoškolské štúdiá potom absolvoval na FF UK v Bratislave, kde roku 1947 získal doktorát filozofie. V prvých rokoch vojny bol prenasledovaný a internovaný v pracovnom tábore. Počas SNP pôsobil v Slobodnom slovenskom vysielači v Banskej Bystrici a písal do povstaleckej tlače. Po oslobodení sa stal lektorom Slovenského národného divadla, dramaturgom Československého rozhlasu v Bratislave, dramaturgom Novej scény SND v Bratislave, potom bol kultúrnym atašé na čs. veľvyslanectve v Bukurešti. Po návrate roku 1951 pracoval na Povereníctve školstva, potom bol tajomníkom Zväzu slovenských spisovateľov a neskôr redaktorom Kultúrneho života. Pre svoje občianske postoje k udalostiam roku 1968 a k nasledujúcemu obdobiu normalizácie bol politicky diskriminovaný a nesmel publikovať, čo sa dotklo najmä jeho dramatickej tvorby. Do roku 1979 prednášal divadelnú vedu na VŠMU, potom bol pracovníkom Výskumného ústavu kultúry v Bratislave. Od roku 1983 je na dôchodku.
Po časopiseckej príprave v rokoch štúdií a vojny vstúpil do literatúry knihou reportáží a publicistických čŕt Most (1945). Psychologickými sondami do myslenia a konania človeka sú novely v knihe Niet prístavov (1946) i poviedky v zbierke Polohlasom (1947). Ako historicko-sociálnu prózu z obdobia prvej republiky možno charakterizovať romány Toto pokolenie (1949) a Pokolenie v útoku (1951). Z osobnej účasti autora v SNP tematicky čerpá zbierka poviedok a čŕt S nami a proti nám (1950). O kritický pohľad na problémy novej spoločnosti sa pokúsil v zbierkach satirických poviedok Čert nespí (1954) a Čertovo kopýtko (1957). K tejto literárnej polohe, ale už bohatší o nové životné skúsenosti, sa neskôr vrátil v knihách Maľovať čerta na stenu a Kniha úľavy (obe 1970). Medzitým (1961) vydal aj zbierku humoresiek, ktoré napísal vo vojnových rokoch, pod názvom Konfety a leporelá. Úsmevne ladenou knihou o autorových deťoch je dielo Nedokončená pre detský hlas (1968). V 70. rokoch, v čase vynúteného mlčania, napísal pásmo (montáž) krátkych próz a malých drám (minidrám) z obdobia SNP Noc v mojom meste, ktoré vyšlo roku 1979. O svojom detstve a mladosti rozpráva v knihe V hniezde (1981).
K satirickému žánru krátkych próz sa vrátil v rozsiahlej trilógii Humoresky a iné kratochvíle (1984), Nové humoresky a iné kratochvíle (1986) a Posledné humoresky a iné kratochvíle (1986). Zaznamenať treba aj nové, prepracované a rozšírené vydanie diela Niet prístavov (1990). Výberom zo satirických čŕt je kniha Zastavený čas (1990). Do lekárskeho prostredia tematicky siahol v novele Fascikel S (1991), ktorú aj zdramatizoval ako televíznu hru. Sedem noviel zo života súčasných ľudí rôznych generácií zhrnul do knihy Poľahčujúce okolnosti (1991). Aktuálne témy zo života ľudí v období normalizačnej totality sú obsahom knihy kratších próz My, čo nechceme byť menovaní (1992). Sarkastickým pohľadom na amorálnosť nedávnych rokov totality je aj novela Velikán, čiže život a dielo profesora Bogoviča (1992). K najnovším prózam Petra Karvaša patria minidrámy Dialógy intímne (1994), kniha esejí V úvodzovkách (1995), cestopisy Idúcky ta a spiatky (1996) a apokryfy Tajomstvo Sfingy (1997), v ktorých uplatnil pôsobivý ironický nadhľad nad dejinami, ale aj pochopenie pre slabosti ľudí, ktorí v nich hrajú veľké i celkom malé úlohy.
Rovnocenným literárnym žánrom v tvorbe P. Karvaša je dráma. Je výrazným predstaviteľom slovenskej dramatickej literatúry druhej polovice 20. storočia. Možno povedať, ža každá inscenácia jeho hry bola významnou kultúrnou udalosťou. Napísal tieto dramatické diela: Meteor (1945), Spolok piatich „P“ (1948), Bašta (1948), Návrat do života (1949), Hanibal pred bránami (1949), Ĺudia z našej ulice (1951), Srdce plné radosti (1954), Pacient sto trinásť (1955), Diplomati (1958), Polnočná omša (1959), Zmŕtvychvstanie deduška Kolomana (1960), Antigona a tí druhí (1961), Jazva (1963), Veľká parochňa (1964), Experiment Damokles (1966), Absolútny zákaz (1970). Po nútenej pätnásťročnej prestávke mu Poetický súbor Novej scény v Bratislave uviedol hru Súkromná oslava (1986). Knižný výber z jeho dramatických diel vyšiel roku 1987 pod názvom Sedem hier a autor doň zaradil hry napísané v 70. a 80. rokoch Nultá hodina, Hmlisté ráno, Súkromná oslava, Dvadsiata noc, Zadný vchod, Nebo-peklo a Nočná návšteva. Samostatne vydal hru Vlastenci z mesta Yo čiže Kráľovstvo za vraha (premiéra 1995) a dve jednoaktovky Sedem svedkov a Malá anketa, ktoré vyšli pod spoločným názvom Vypočúvanie. K najdôležitejším televíznym a rozhlasovým hrám Petra Karvaša patria: Hannibal pred branami (1943), Prípad Podstavec, Sedem svedkov, Zločin Dariny Picoňovej, Chuť chrenu, Malá anketa.
Treťou oblasťou tvorivých záujmov P. Karvaša je divadelná veda.
Na témy teórie drámy napísal viacero štúdií, z ktorých treba uviesť aspoň Úvod do základných problémov divadla (1948), Zamyšlení nad dramatem (1964), Zamyšlení nad dramaturgii (1969), Priestory divadla a divadlo v priestore (1977), K problematike estetickej kategórie komického (1980), Reštrukturácia umeleckých potrieb a premeny dramatických umení (1992). Závažné sú aj jeho teoretické práce o rozhlase a televízii, najmä diela Kapitolky o rozhlase (1948), Umenie drámy a fenomén televízie (1985), Rozhlasové umenie v epoche televízie (1992).