Serafinowicz begon zijn carrière in de jaren negentig en verscheen in de comedyshow "The Breeze" van BBC Radio 1 en de sketchshow "The Smell of Reeves and Mortimer" op Channel 4. Later speelde hij in zijn eigen sitcom, "The Peter Serafinowicz Show" (2001-2004), en speelde hij in een aantal films, waaronder "Shaun of the Dead" (2004), "Hot Fuzz" (2007), "The World's End" (2013) en "Guardians of the Galaxy" (2014).
De afgelopen jaren is Serafinowicz steeds bekender geworden door zijn stemacteerwerk, nadat hij stemmen had verzorgd voor personages in "Star Wars:The Force Awakens" (2015), "Sing" (2016), "Moana" (2016) en "De Lego Batman-film" (2017). Hij had ook terugkerende rollen in de animatieseries "Rick and Morty" (2013-heden) en "BoJack Horseman" (2014-2020).
Naast zijn acteer- en stemacteerwerk heeft Serafinowicz ook verschillende korte films en muziekvideo's geregisseerd en geschreven voor een aantal televisieshows en publicaties. Hij is een frequente gast in de comedy-panelshow "The News Quiz" van BBC Radio 4 en heeft ook zijn eigen podcast gehost, "The Peter Serafinowicz Show" (2012-2014).
Serafinowicz is getrouwd met actrice Sarah Alexander, met wie hij twee kinderen heeft. Hij is een aanhanger van de Labour-partij en was een uitgesproken criticus van de conservatieve regering.