Родился 21 февраля 1966 г. в Москве.
В 1987 г. окончил столичное Высшее театральное училище им. Б. В. Щукина (ныне Театральный институт им. Бориса Щукина). Выпускник актерско-режиссерской мастерской народного артиста СССР Евгения Симонова. Затем в качестве режиссера проходил стажировку в Московском драматическом театре им. Н. В. Гоголя под руководством народного артиста РФ Сергея Яшина.
Петр Орлов поставил более 100 спектаклей по пьесам Александра Островского, Михаила Булгакова, Александра Володина и других драматургов в театрах Москвы, Тамбова, Рыбинска, Челябинска, Уфы, Владимира, Хабаровска, Пензы, Калуги, Липецка, Новочеркасска. В разное время был главным режиссером Архангельского театра драмы им. М. В. Ломоносова, Кинешемского драматического театра им. А. Н. Островского, Рыбинского драматического театра и Московского драматического театра на Перовской (с 2022 г. - сцена на Перовской Московского театра иллюзий).
С декабря 2022 г. осуществляет художественное руководство Смоленским камерным театром. На его сцене поставил спектакли "Женитьба Бальзаминова" по пьесам Александра Островского о Бальзаминове, "Безумный день Фигаро" по пьесе "Безумный день, или Женитьба Фигаро" Пьера Бомарше, современные комедии "Осторожно, адюльтер!" и "Невесты транзитом" Игоря Миногина, "Рога с плеч, или Развод по-английски" Алексея Щеглова, "Рождественские грезы" по пьесе "Пока она умирала" Надежды Птушкиной, психологическую драму "Вышел ангел из тумана" Петра Гладилина. К 225-летию со дня рождения Александра Пушкина осуществил постановку спектакля "Пиковая дама", ставшего в 2024 г. участником фестиваля-конкурса "Золотая маска", а также удостоенного призов театральных фестивалей.
15 декабря 2025 г. стало известно, что Петр Орлов был назначен художественным руководителем Московского театра-студии имени В. Н. Шиловского.