Родился в Курске в семье небогатого помещика.
     Художественные способности у него проявились очень рано. В детстве самостоятельно занимался рисованием, а 14-летним подростком был определен в Императорскую академию художеств в Санкт-Петербурге, где его зачислили в класс баталиста проф. Б.П. Виллевальде.
     Уже в период обучения он написал картины, сделавшие его имя известным в художественных кругах и среди любителей искусства: "Бивуак лейб-гвардии казачьего полка", "Солдаты-фуражиры", "Цыганский табор". За них он получил малую золотую медаль, а также малую и большую серебряные медали.
     Выпускной работой художника стало полотно "Взятие аула Гуниб на Кавказе в 1859 году". В 1862 за эту картину был удостоен большой золотой медали, звания классного художника и послан академией за границу на 6-летний срок для совершенствования мастерства.
     Жил он, главным образом, в Париже. Там им написаны такие произведения, как "Пикет императорских французских стрелков на маневрах", "Рынок в Фонтенбло", "Пляска итальянцев на одной из улиц Парижа", имевшие успех на выставках. Но академическое начальство указало своему стипендиату "заниматься исключительно баталической живописью". В 1865 г. побывал на родине, чтобы на Кавказе выполнить несколько натурных этюдов для задуманных картин.
     Вернувшись в Париж, он закончил еще одно большое полотно на кавказскую тему — "Оставление горцами аулов при приближении русских войск" ("Переселение горцев"), за которую в 1872 получил звание академика батальной живописи. "Взятие аула Гуниб..." и "Переселение горцев" побывали на всемирных выставках в Вене и Лондоне.
     Из других произведений на военную тему у художника известны: "Взятие обоза маршала Даву под Красным 5 ноября 1812 года", "Конвой черкесов", "Бивуак кавалергардов", "Наказной атаман в дороге". Однако Петр Николаевич, будучи уже признанным баталистом, не замыкался только в этом жанре. Он — автор большого цикла бытовых сцен и пейзажей. Из-под его кисти вышли "Почтовая тройка", "Дровосеки", "Деревня гуляет" и ряд других. В 1876 на выставке в Филадельфии экспонировались его "Тройка в метель", "Встреча новобрачных", "Цыгане", вызвавшие интерес посетителей неподдельностью сюжетов и мастерством исполнения.
     Более других известна по репродукциям небольшая картина "Катание на масленице", оригинал которой хранится в музее коневодства Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева. По вечерней деревенской улице мчатся наперегонки лихие тройки. В санях - нарядно одетая молодежь. После пурги среди рваных туч открылся клочок багрового закатного неба. Морозно, ветрено, в тревоге мечутся птицы. Но ничто не мешает буйству веселого русского праздника...
     Художник был превосходным знатоком анатомии и повадок животных, прежде всего лошадей и собак разных пород, которых он умело изображал на картинах. В иллюстрированных изданиях 2-й половины 19 в. часто воспроизводились его многочисленные рисунки и акварели. Русские и иностранные журналы и газеты публиковали лестные отзывы о творчестве художника.
     В 1889 мастер передал Академии художеств большую коллекцию черкесских, курдских, имеретинских и турецких одежд, собранную им во время поездок на Кавказ.
     Творчество Петра Николаевича Грузинского оказалось несколько в стороне от магистрального направления, по которому развивалось отечественное изобразительное искусство, представленное в то время, прежде всего, Товариществом передвижных художественных выставок. После преждевременной кончины художник был почти забыт. Похоронен в Санкт-Петербурге.