Après des études à l'Université de Reading, il fait son service militaire dans la Royal Air Force de 1958 à 1961. Il se destine ensuite à l'enseignement dans un collège technique de Thurrock, Essex.
En 1969, il remporte le concours du premier roman policier de l'éditeur McMillan/Panther avec La Course ou la Vie, où apparaît le Sergent Cribb de Scotland Yard, flanqué de son aide, le constable Thackeray, héros de près d'une dizaine d'enquêtes qui se déroulent pendant l'ère victorienne. En 1980, le cycle donne lieu à une série télévisée britannique, Cribb, avec Alan Dobie(en) dans le rôle-titre et William Simons(en) dans celui de Thackeray. À cette occasion, Lovesey écrit lui-même les scénarios de la moitié des épisodes.
En 1987, Peter Lovesey crée un deuxième cycle policier historique ayant pour enquêteur Albert Edward, Prince de Galles, fils aîné de la Reine Victoria et futur Édouard VII. Pour tromper son oisiveté, il se fait détective amateur dans les bas-fonds du Londres de la fin du XIXe siècle.
En 1991, le cycle contemporain de Peter Diamond est entrepris et compte désormais une douzaine de titres.
Chargé de cours d'anglais, puis responsable d'un département d'éducation au Hammersmith College de Londres, Peter Lovesey quitte le marché du travail pour devenir écrivain à plein temps à partir de 1975. Il est membre du Detection Club depuis 1974.
Publié en français sous le titre La Course ou la Vie, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. « Le Masque » no 1798, 1985
The Detective Wore Silk Drawers (1971)
Publié en français sous le titre Le Vingt-sixième Round, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. « Le Masque » no 1201, 1971
Abracadaver (1972)
Publié en français sous le titre Abracadavra, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. « Le Masque » no 2046, 1991 ; réédition, Paris, Éditions Le Masque, coll. « Labyrinthes » no 22, 1997
The Mad Hatter's Holiday (1973)
Invitation to a Dynamite Party (1974)
A Case of Spirits (1975)
Publié en français sous le titre Le médium a perdu ses esprits, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. « Le Masque » no 1887, 1987 ; réédition, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. « Le Club des Masques » no 609, 1991 ; réédition sous le titre Maux d'esprits, Paris, Éditions Le Masque, coll. « Labyrinthes » no 12, 1997 ; réédition sous le titre Le médium a perdu ses esprits, Paris, Le Cercle Polar, 2002
Swing, Swing, Together (1976)
Publié en français sous le titre Trois flics dans un canot, Paris, Fleuve noir, coll. « Littérature policière » no 18, 1984 ; réédition, Paris, LGF, Le Livre de poche no 6316, 1987
Waxwork (1978)
Publié en français sous le titre Le bourreau prend la pose, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. « Le Masque » no 1803, 1985 ; réédition, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. « Le Club des Masques » no 610, 1991 ; réédition sous le titre La Photo du bourreau, Paris, Éditions Le Masque, coll. « Labyrinthes » no 5, 1997