Townsend rejoint la Royal Air Force en 1933 et s’entraîne à la RAF Cranwell. Il est nommé officier pilote le 27 juillet 1935. Après avoir obtenu son diplôme, il rejoint le 1er escadron de la RAF à la RAF Tangmere aux commandes du chasseur biplan Hawker Fury. En 1936, il est affecté au 36e escadron de la RAF à Singapour, pilotant le bombardier torpilleur Vickers Vildebeest. Il est promu officier d’aviation le 27 janvier 1937 et retourne à Tangmere la même année en tant que membre du 43e escadron de la RAF. Townsend est promu flight lieutenant le 27 janvier 1939.,
le premier avion ennemi à s’écraser sur le sol anglais pendant la Seconde Guerre mondiale a été victime de Chasseurs de la RAF Acklington dans le Northumberland le 3 février 1940, lorsque trois Hurricanes du vol « B », No.43 Squadron, ont abattu un Heinkel 111 de la Luftwaffe 4./ KG 26 près de Whitby. Les pilotes étaient le lieutenant de vol Townsend, L’officier de vol « Tiger » Folkes et le sergent James Hallowes. Deux autres He 111 ont été revendiqués par Townsend, le 22 février et le 8 avril, et une sixième part le 22 avril., Des avions ennemis avaient été abattus en 1939 par la RAF au – dessus de la base navale écossaise de Scapa Flow lors du premier raid de la Luftwaffe sur la Grande-Bretagne. Townsend a reçu la Distinguished Flying Cross (DFC) en avril 1940:
Le Lieutenant Peter Wooldridge Townsend (33178)en avril 1940, alors qu’il patrouillait au-dessus de la mer du Nord, le lieutenant Townsend intercepta et attaqua un avion ennemi au crépuscule et, après un combat en courant, l’abattit., Il s’agit du troisième succès obtenu par ce pilote et, dans chaque cas, il a fait preuve de qualités de leadership, d’habileté et de détermination de premier ordre, sans trop se soucier de sa propre sécurité.
en mai 1940, Townsend était l’un des chefs d’escadron les plus compétents de la bataille d’Angleterre, servant tout au long de la bataille en tant que commandant du no.85 Squadron RAF, volant Hawker Hurricanes. Le 11 Juillet 1940, le chef D’escadron par intérim Townsend, volant Hurricane VY-K (P2716) intercepte un Dornier Do 17 du KG 2 et endommage gravement le bombardier, le forçant à se poser à Arras., Le retour de feu du Dornier a touché le système de refroidissement de L’ouragan et Townsend a été forcé d’abandonner 20 miles (32 km) de la côte anglaise, étant secouru par le chalutier HM Cape Finisterre. Il a été mentionné dans des dépêches le même mois. Le 31 août, au cours d’un combat avec des Messerschmitt Bf 110 au-dessus de Tonbridge, Townsend est abattu et blessé au pied gauche par un obus de canon qui traverse le réservoir de glycol et explose dans le cockpit. Il a continué à diriger l’unité au sol même après que cette blessure lui eut causé l’amputation du gros orteil, et il a repris le vol opérationnel le 21 septembre., Townsend est promu au grade de chef d’escadron le 1er septembre 1940. Au début de septembre 1940, une barre à son DFC a été décernée pour avoir dirigé son escadron dans la protection des convois en juillet et août 1940, abattu personnellement quatre avions ennemis et dirigé son escadron dans la destruction d’au moins 10 avions ennemis et en endommageant de nombreux autres. Une partie de sa citation se lit comme suit:
…Le succès obtenu est dû au zèle et au leadership inébranlables du chef D’escadron Townsend.,
Townsend supervisa la conversion du 85e escadron en opérations de nuit à la RAF Hunsdon dans le Hertfordshire au début de 1941. En mai 1941, alors commandant d’escadre par intérim et crédité d’avoir abattu au moins 11 avions ennemis, Townsend reçut l’ordre du service distingué (OSD). Sa citation crédité Townsend comme un officier qui avait
…il a fait preuve d’un leadership et d’une organisation exceptionnels, combinés à une grande détermination et à une grande habileté dans le combat aérien., Par ses efforts inlassables, il a contribué matériellement aux nombreux succès obtenus par son escadron.
Townsend est promu au grade temporaire de commandant d’escadre le 1er décembre 1941. Il devint plus tard commandant de la RAF Drem en Écosse en avril 1942 et commanda le 611e escadron de la RAF, une unité de Spitfire. Il est ensuite chef du 605e escadron de la RAF, une unité de Chasseurs de nuit, et fréquente le collège d’état-major à partir d’octobre 1942. En janvier 1943, il est nommé commandant de la RAF West Malling dans le Kent., Son bilan en temps de guerre était de neuf avions détruits, et deux partagés, deux « probables » et quatre endommagés.
en 1944, Townsend a été nommé écuyer temporaire du roi George VI. la même année, la nomination a été rendue permanente et il a servi jusqu’en 1953, date à laquelle il est devenu écuyer supplémentaire, un poste honorifique qu’il a occupé jusqu’à sa mort. Il termina son service militaire avec le grade temporaire de commandant d’escadre et fut promu au grade permanent de commandant d’escadre le 1er janvier 1949.,
en août 1950, Townsend a été nommé maître adjoint de la maison et a été transféré au poste de contrôleur de la Reine Mère en 1952. Il a été promu capitaine de groupe le 1er janvier 1953 et a pris sa retraite de la maison royale la même année.