Townsend trat 1933 der Royal Air Force bei und trainierte bei RAF Cranwell. Juli 1935 wurde er als Pilotoffizier eingesetzt. Nach seinem Abschluss trat er der No. 1 Squadron RAF bei der RAF Tangmere bei und flog den Hawker Fury Doppeldecker. Im Jahr 1936 wurde er in die No. 36 Squadron RAF in Singapur entsandt und flog den Vickers Vildebeest Torpedobomber. Januar 1937 zum Flying Officer befördert und kehrte in diesem Jahr als Mitglied der No. 43 Squadron RAF nach Tangmere zurück. Januar 1939 wurde Townsend zum Leutnant befördert.,
Das erste feindliche Flugzeug, das während des Zweiten Weltkriegs auf englischem Boden abstürzte, fiel am 3. Februar 1940 Kämpfern der RAF Acklington in Northumberland zum Opfer, als drei Hurrikane des B-Fluges Nr./KG 26 in der Nähe von Whitby. Die Piloten Flight Lieutenant Townsend, Flying Officer „Tiger“ Folkes und Sergeant James Hallowes. Zwei weitere He 111s wurden von Townsend beansprucht, am 22 Februar und 8 April, und ein sechster Anteil am 22 April., Feindliche Flugzeuge waren 1939 von der RAF vom schottischen Marinestützpunkt Scapa Flow während des ersten Überfalls der Luftwaffe auf Großbritannien abgeschossen worden. Townsend wurde im April 1940 mit dem Distinguished Flying Cross (DFC) ausgezeichnet:
Flugleutnant Peter Wooldridge Townsend (33178)Im April 1940, während auf Patrouille über die Nordsee, Flugleutnant Townsend abgefangen und angegriffen ein feindliches Flugzeug in der Dämmerung und nach einem laufenden Kampf abgeschossen., Dies ist der dritte Erfolg, den dieser Pilot erzielt hat, und in jedem Fall hat er Führungsqualitäten, Fähigkeiten und Entschlossenheit auf höchstem Niveau gezeigt, ohne Rücksicht auf seine eigene Sicherheit.
Bis Mai 1940 war Townsend einer der fähigsten Geschwaderführer der Schlacht von Großbritannien und diente während der gesamten Schlacht als kommandierender Offizier der No. 85 Squadron RAF, fliegende Hawker Hurricanes. Juli 1940 fing der amtierende Staffelleiter Townsend, flying Hurricane VY-K (P2716), einen Dornier Do 17 von KG 2 ab und beschädigte den Bomber schwer und zwang ihn, in Arras zu landen., Gegenfeuer aus dem Dornier traf das Hurricane-Kühlsystem und Townsend war gezwungen, 32 km von der englischen Küste entfernt 20 Meilen (32 km) zu graben, wobei er vom Trawler Cape Finisterre gerettet wurde. Er wurde im selben Monat in Depots erwähnt. August wurde Townsend während des Kampfes mit Messerschmitt Bf 110s über Tonbridge von einer Kanonenkugel abgeschossen und am linken Fuß verletzt, die durch den Glykol-Panzer ging und im Cockpit explodierte. Er fuhr fort, die Einheit auf dem Boden zu führen, auch nachdem diese Wunde führte zu seinem großen Zeh amputiert, und er kehrte in Betrieb fliegen auf 21 September., September 1940 wurde Townsend in den Rang eines Geschwaderführers befördert. Anfang September 1940 erhielt er eine Auszeichnung für seinen DFC für die Führung seines Geschwaders beim Schutz von Konvois im Juli und August 1940, den persönlichen Abschuss von vier feindlichen Flugzeugen und die Führung seines Geschwaders bei der Zerstörung von mindestens 10 feindlichen Flugzeugen und der Beschädigung vieler anderer. Ein Teil seines Zitats lautet:
…Der Erfolg, der erzielt wurde, war dem unermüdlichen Eifer und der Führung des Geschwaderführers Townsend zu verdanken.,
Townsend beaufsichtigte Anfang 1941 die Umstellung des Geschwaders Nr. Im Mai 1941 erhielt Townsend, inzwischen ein amtierender Flügelkommandeur, den Distinguished Service Order (DSO), der den Abschuss von mindestens 11 feindlichen Flugzeugen gutgeschrieben hatte. Sein Zitat gutgeschrieben Townsend als Offizier, der
hatte…zeigte herausragende Führungs-und Organisationsfähigkeiten, kombiniert mit großer Entschlossenheit und Geschicklichkeit im Luftkampf., Durch seine unermüdlichen Bemühungen hat er wesentlich zu den vielen Erfolgen seines Geschwaders beigetragen.
Townsend wurde am 1.Dezember 1941 in den provisorischen Rang eines wing commander befördert. Im April 1942 wurde er Kommandeur der „RAF Drem“ in Schottland und befehligte die „No. 611 Squadron RAF“, eine Spitfire-Einheit. 605 Squadron RAF, eine Nachtjägereinheit, und besuchte das Staff College von Oktober 1942. Im Januar 1943 wurde er zum kommandierenden Offizier der RAF West Malling in Kent., Sein Kriegsrekord war neun Flugzeuge beansprucht zerstört, und zwei geteilt, zwei „Wahrscheinlichkeiten“ und vier beschädigt.Im Jahr 1944 wurde Townsend zum provisorischen Equerry von König George VI. ernannt. Im selben Jahr wurde die Ernennung permanent gemacht, und er diente bis 1953, als er Extra Equerry wurde, ein Ehrenamt, das er bis zu seinem Tod innehatte. Er beendete seinen Kriegsdienst mit dem provisorischen Rang eines Flügelkommandanten und wurde am 1.Januar 1949 zum ständigen Rang eines Flügelkommandanten befördert.,
Im August 1950 wurde Townsend zum stellvertretenden Hausmeister ernannt und 1952 zur Königinmutter nach Comptroller versetzt. Januar 1953 zum Gruppenkapitän befördert und zog sich im selben Jahr aus dem königlichen Haushalt zurück.