Peter Medawar abrazíliai Petrópolisban született 1915. február 28-án. Apja alibanoni születésű kereskedő, Nicholas Agnatius Medawar volt, anyja pedig a brit Edith Muriel Dowling. Brazil állampolgárságától később megfosztották, mert nem töltötte le kötelező katonai szolgálatát. Kora gyerekkorát Brazíliában töltötte, majd a család Angliába utazott, hogy Petert és fivérét megfelelő iskolákban helyezzék el, majd szülei visszatértek Dél-Amerikába. 1928-1932 között aMarlborough College-ben tanult, ahol a többi gyerek kiközösítette, mert nem sportolt jól és közel-keleti vonásai miatt zsidónak hitték. Itt szerette meg a biológiát és 1932-től azOxfordi EgyetemMagdalene College-ében tanult tovább. 1935-ben BA fokozatot, 1937-ben pedig a PhD fokozatot szerzett. Emellett 1935-től az egyetem patológiai tanszékén együtt dolgozott a Nobel-díjasHoward Florey-val. Ezután egészen 1947-ig az Oxfordi Egyetemen maradt mint a zoológia és összehasonlító anatómia demonstrátora, majd előadója; először a Magdalene College-ben, majd aSt. John’s College-ben. 1947-től aBirminghami Egyetem, 1951-től pedig aUniversity College London zoológiaprofesszora volt. 1962-ben elvállalta a londoni Nemzeti Orvostudományi Kutatóintézet (National Institute for Medical Research, NIMR) vezetését.
1969-ben, 54 évesen súlyosagyvérzés érte, miközben elnöki beszédét tartotta a British Association for the Advancement of Science gyűlésén; ennek következtében bal oldala megbénult. Munkaképessége jelentősen csökkent, bár igyekezett folytatni kutatói és adminisztratív tevékenységét. 1971-ben lemondott a NIMR vezetéséről és kutatóként dolgozott tovább. 1977-1983 között a Royal Institution kísérletes orvostudományi professzora volt, 1981-1986 között pedig a Royal Postgraduate Medical School elnöke.
Medawar kezdő kutatóként aszövettenyésztés technikájának kidolgozásával foglalkozott. Malátából kivont egy anyagot, amely gátolta a csirkefibroblasztok növekedését. Foglalkozott a periferiális idegek fejlődésével és a biológiai növekedés matematikai modellezésével. Amásodik világháborúban egy repülőgép Oxford mellett zuhant le és a súlyosan megégett pilóta orvosai a szövetenyészetben jártas Medawar tanácsát kérték. Ő bőrátültetést javasolt, de a pilóta szervezet kilökte az idegen szövetet, Medawar pedig innentől kezdve atranszplantáció immunológiájának szentelte életét. Aglasgowi kórház égési osztályán dolgozva Thomas Gibsonnal közösen először használta a módszeres tudományos kísérletezést a bőrátültetés utáni kilökődés során. Rájöttek, hogy a kilökődés utáni második allograftot (idegen szövet átültetése) a szervezet még gyorsabban elutasítja, amiből Medawar arra következtetett, hogy immunológiai reakcióról van szó. Ezután állatkísérleteivel kimutatta, hogy a reakcióért nem azellenanyagok, hanem alimfociták felelősek; ezek tevékenységét szteroidokkal gátolva sikerült a túlélési időt három-négyszeresen megnövelnie.
Birminghami tartózkodása idején javasolta, hogy bőrátültetéses kísérlettel tegyenek különbséget az egy- és kétpetéjű ikerborjak között. Meglepetésére azonban kiderült, hogy az egyértelműen kétpetéjű ikrek is jól tolerálják egymás szöveteit. Ennek oka az volt, hogy mint az amerikai Raymond D. Owen 1945-nben kimutatta, az ikerborjak vérében testvérükvörösvértestjei is megtalálhatóak. Medawar ezzel alátámasztottaFrank Macfarlane Burnet 1949-es elméletét, hogy a szervezet magzati korban tanulja meg felismerni saját szöveteit.
Medawar ezután egérembriókba idegen sejteket juttatva toleránssá tette azt a későbbi szövet- és szervátültetések számára. A kísérletet leíró cikkét 50 évvel később a Brit Transzplantációs Társaság a szervátültetés történetének legfontosabb művének nevezte. Bebizonyította, hogy a kilökődési reakció nemcsak immunszuppresszáns gyógyszerekkel, pusztán biológiai módszerekkel is kikerülhető.
Immunológiai szakmai közleményein kívül Peter Medawar számos filozófiai és ismeretterjesztő könyvet is írt, melyekkel nagy hatást gyakorolt kora közvéleményére.Richard Dawkins "valamennyi tudományos író legszellemesebbjének" nevezte.
Peter Medawar és Frank Macfarlane Burnet 1960-banorvostudományi Nobel-díjban részesült a szerzett immuntolerancia jelenségének felfedezéséért. Ezenkívül elnyerte az Oxfordi és Cambridge Egyetemek Rolleston-díját (1942),A Brit Birodalom Rendjének parancsnoki fokozatát (1958), aRoyal-érmet (1959), aCopley-érmet (1969), az Order of the Companions of Honour-t (1972), az Order of Merit-et (1981) és a Faraday-díjat (1987). 1949-ben aRoyal Society tagjai közé választotta. A királynő 1965-ben lovaggá ütötte.
