Принц Голштейн-Бекский, крестным отцом которого был сам Петр I, являлся сыном Фридриха-Людвига герцога Шлезвиг-Голштейн-Зондербургского. В начале своей карьеры служил в гессен-кассельсжих войсках, в которых дослужился до чина полковника. В 1734 г. по просьбе матери, герцогини Луизы-Шарлотты, императрица Анна Иоанновна приняла принца на русскую службу с тем же чином. Уже на службе России он участвовал в турецкой войне, находясь в армии фельдмаршала Миниха. Произведенный в 1738 г. в генерал-майоры, сражался у села Ставучаны, где русской армии противостояли турецкие войска под командованием Вели-паши, подкрепленные татарской конницей. 17 августа 1739 г. 48-тысячная русская армия, отбив под Ставучанами многократные атаки татарско-турецкой конницы, ударила по основным силам врага и, поддержанная сильным огнем артиллерии, заняла господствующие высоты. Ставучанское сражение, несмотря на кратковременность, носило упорный характер. Оно типично для оборонительно-наступательной тактики тех времен: сначала отбить натиск врага, затем перейти в наступление. Это единственное генеральное сражение за три года войны с турками, в котором они потеряли более тысячи человек убитыми, 50 орудий, весь лагерь и обозы. Турки бежали к Хотину и при подходе русской армии сложили оружие. В этот период главнокомандующий Миних характеризовал принца Голштейн-Бекского так: «Он служит охотно и добрый воин, по не имеет больших дарований». Достаточно сказать, что он не знал ни одного слова по-русски.
В 1742 г. принц Петр принял участие в русско-шведской войне, сражаясь в Финляндии под командованием фельдмаршала Ласси в чине генерал-поручи-ка. В июле русская армия перешла в решительное наступление по всему фронту. Были взяты Тавастгуз и Борго, а 26 августа под Гельсингфорсом Ласси отрезал отступление 17-тысячной шведской армии, которая вынуждена была сдаться. В целом война велась вяло, несмотря на бесспорное превосходство сил со стороны России.
В царствование Елизаветы Петровны принц не был обойден ни в чинах, ни в наградах. В 1755 г. он получил чин генерал-аншефа, а в 1760 г. императрица наградила его, уже кавалера орденов св. Александра Невского и св. Анны, орденом св. Андрея Первозванного. В эти же годы Петр-Август исполнял обязанности директора Военной коллегии.
С восшествием на престол императора Петра III принц, как его близкий родственник, был назначен членом Совета при высочайшем дворе, а 9 января 1762 г. возведен в чин генерал-фельдмаршала. Под его командованием были все полевые и гарнизонные полки, находившиеся в Санкт-Петербурге, Финляндии, Ревеле, Нарве и Эстляндии. Одновременно Петр-Август исполнял обязанности санкт-петербургского и ревельского генерал-губернатора. В это время к нему был назначен адъютантом М. И. Голенищев-Кутузов.
С началом царствования Екатерины II Петр-Август остался на службе, сохранив свои посты и должности. Состоял в браке с дочерью адмирала графа Н. Ф. Головина. Скончался в марте 1775 г.