Townsend si unì alla Royal Air Force nel 1933 e si addestrò alla RAF Cranwell. Fu nominato ufficiale pilota il 27 luglio 1935. Dopo la laurea, si unì al No. 1 Squadron RAF a RAF Tangmere pilotando il caccia biplano Hawker Fury. Nel 1936 fu assegnato al No. 36 Squadron RAF di Singapore, pilotando il Vickers Vildebeest torpedo bomber. Fu promosso flying officer il 27 gennaio 1937, e tornò a Tangmere quell’anno come membro del No. 43 Squadron RAF. Townsend fu promosso tenente di volo il 27 gennaio 1939.,
Il primo aereo nemico a schiantarsi sul suolo inglese durante la seconda guerra mondiale cadde vittima di caccia dalla RAF Acklington nel Northumberland il 3 febbraio 1940, quando tre Hurricane del volo ‘B’, No. 43 Squadron, abbattuto un Luftwaffe Heinkel 111 di 4./ KG 26 vicino a Whitby. I piloti erano il tenente di volo Townsend, l’ufficiale di volo “Tiger” Folkes e il sergente James Hallowes. Altri due He 111 furono rivendicati da Townsend, il 22 febbraio e l ‘ 8 aprile, e una sesta quota il 22 aprile., Aerei nemici erano stati abbattuti nel 1939 dalla RAF da oltre Scapa Flow base navale della Scozia durante il primo raid della Luftwaffe sulla Gran Bretagna. Townsend fu insignito della Distinguished Flying Cross (DFC)nell’aprile 1940:
Flight Lieutenant Peter Wooldridge Townsend (33178) Nell’aprile 1940, mentre era di pattuglia sul Mare del Nord, il Flight Lieutenant Townsend intercettò e attaccò un aereo nemico al crepuscolo e dopo un combattimento in corsa lo abbatté., Questo è il terzo successo ottenuto da questo pilota e in ogni caso ha mostrato qualità di leadership, abilità e determinazione di altissimo livello, con poco riguardo per la propria sicurezza.
Nel maggio 1940, Townsend fu uno dei più capaci capi squadrone della Battaglia d’Inghilterra, servendo per tutta la battaglia come comandante del No. 85 Squadron RAF, flying Hawker Hurricane. L ‘ 11 luglio 1940, il capo squadrone Townsend, in volo Hurricane VY-K (P2716) intercettò un Dornier Do 17 di KG 2 e danneggiò gravemente il bombardiere, costringendolo ad atterrare ad Arras., Il fuoco di ritorno dal Dornier colpì il sistema di raffreddamento Hurricane e Townsend fu costretto ad abbandonare 20 miglia (32 km) dalla costa inglese, venendo salvato dalla HM Trawler Cape Finisterre. Fu menzionato nei dispacci dello stesso mese. Il 31 agosto, durante il combattimento con Messerschmitt Bf 110s sopra Tonbridge, Townsend è stato abbattuto e ferito al piede sinistro da un proiettile di cannone che ha attraversato il serbatoio glicole ed è esploso nella cabina di pilotaggio. Ha continuato a guidare l’unità a terra anche dopo che questa ferita ha provocato l’amputazione dell’alluce, ed è tornato in volo operativo il 21 settembre., Townsend fu promosso al grado sostanziale di capo squadriglia il 1º settembre 1940. Una sbarra al suo DFC fu assegnata all’inizio di settembre 1940, per aver guidato il suo squadrone nella protezione dei convogli durante luglio e agosto 1940, abbattendo personalmente quattro aerei nemici e guidando il suo squadrone nella distruzione di almeno 10 aerei nemici e danneggiando molti altri. Parte della sua citazione recita:
…Il successo che è stato raggiunto è stato dovuto allo zelo e alla leadership instancabile del capo squadrone Townsend.,
Townsend supervisionò la conversione del No. 85 Squadron in operazioni notturne a RAF Hunsdon nell’Hertfordshire all’inizio del 1941. Nel maggio del 1941, ormai un comandante ad interim e accreditato di aver abbattuto almeno 11 aerei nemici, Townsend fu insignito del Distinguished Service Order (DSO). La sua citazione accreditò Townsend come un ufficiale che aveva
…mostrato eccezionali poteri di leadership e organizzazione, combinati con grande determinazione e abilità nel combattimento aereo., Con i suoi instancabili sforzi ha contribuito materialmente ai numerosi successi ottenuti dal suo squadrone.
Townsend fu promosso al grado temporaneo di wing commander il 1º dicembre 1941. In seguito divenne comandante della RAF Drem in Scozia nell’aprile 1942 e comandò il No. 611 Squadron RAF, un’unità Spitfire. In seguito fu capo del No. 605 Squadron RAF, un’unità da caccia notturna, e frequentò lo staff college dall’ottobre 1942. Nel gennaio 1943 fu nominato comandante della RAF West Malling nel Kent., Il suo record in tempo di guerra era di nove aerei rivendicati distrutti, e due condivisi, due’ probables ‘ e quattro danneggiati.
Nel 1944, Townsend è stato nominato equerry temporaneo di re Giorgio VI. Nello stesso anno, la nomina è stata resa permanente, e ha servito fino al 1953 quando è diventato Extra Equerry, un ufficio onorario che ha tenuto fino alla sua morte. Terminò il suo servizio in tempo di guerra con il grado temporaneo di wing commander e fu promosso al grado permanente di wing commander il 1º gennaio 1949.,
Nell’agosto del 1950, Townsend fu nominato Viceministro della Famiglia e nel 1952 fu trasferito a comptroller presso la Regina Madre. Fu promosso capitano di gruppo il 1º gennaio 1953 e si ritirò dalla Casa Reale lo stesso anno.