Townsend wstąpił do Royal Air Force w 1933 roku i szkolił się w RAF Cranwell. 27 lipca 1935 roku został oficerem pilotażu. Po ukończeniu studiów dołączył do No. 1 Squadron RAF w RAF Tangmere latając dwupłatowym myśliwcem Hawker Fury. W 1936 roku został przydzielony do No. 36 Squadron RAF w Singapurze, latając bombowcem torpedowym Vickers Vildebeest. 27 stycznia 1937 roku został awansowany do stopnia flying officer i w tym samym roku powrócił do Tangmere jako członek No. 43 Squadron RAF. Townsend został awansowany do stopnia porucznika lotnictwa 27 stycznia 1939 roku.,
pierwszy samolot wroga, który rozbił się na ziemi Angielskiej podczas ii Wojny Światowej padł ofiarą myśliwców RAF Acklington w Northumberland 3 lutego 1940 roku, kiedy trzy samoloty Hurricane z lotu „B”, No.43 Squadron, zestrzelił Luftwaffe Heinkel 111 z 4./ KG 26 w pobliżu Whitby. Pilotami byli Flight Lieutenant Townsend, Flying Officer” Tiger ” Folkes i sierżant James Hallowes. Dwa kolejne He 111 zostały zdobyte przez Townsend, 22 lutego i 8 kwietnia, a szósty 22 kwietnia., Samoloty wroga zostały zestrzelone w 1939 roku przez RAF z bazy morskiej Scapa Flow w Szkocji podczas pierwszego nalotu Luftwaffe na Wielką Brytanię. Townsend został odznaczony Distinguished Flying Cross (DFC) w kwietniu 1940 roku:
Flight Lieutenant Peter Wooldridge Townsend (33178)w kwietniu 1940 roku, podczas patrolu nad Morzem Północnym, Flight Lieutenant Townsend przechwycił i zaatakował nieprzyjacielski samolot o zmierzchu i po krótkiej walce zestrzelił go., Jest to trzeci sukces, jaki osiągnął ten pilot i w każdym przypadku wykazywał cechy przywództwa, umiejętności i determinacji najwyższego rzędu, z niewielkim szacunkiem dla własnego bezpieczeństwa.
do maja 1940 roku Townsend był jednym z najbardziej zdolnych dowódców eskadry w bitwie o Anglię, służąc przez całą bitwę jako dowódca No.85 Squadron RAF, latając Hawker Hurricane. 11 lipca 1940 roku dowódca eskadry Townsend, lecący huraganem VY-K (P2716) przechwycił Bombowiec Dornier Do 17 Z KG 2 i poważnie uszkodził bombowiec, zmuszając go do lądowania w Arras., „Dornier” uderzył w system chłodzenia Hurricane 'A, A Townsend został zmuszony do rowu 20 mil (32 km) od angielskiego wybrzeża, uratowany przez Trawler HMS „Cape Finisterre”. W tym samym miesiącu został wymieniony w depeszy. 31 sierpnia, podczas walki z Messerschmittem Bf 110 nad Tonbridge, Townsend został zestrzelony i ranny w lewą stopę pociskiem armatnim, który przeszedł przez zbiornik glikolu i eksplodował w kokpicie. Nadal dowodził jednostką na ziemi, nawet po tym, jak ta rana spowodowała amputację jego dużego palca i 21 września powrócił do latania operacyjnego., 1 września 1940 roku Townsend został awansowany do stopnia dowódcy eskadry. Na początku września 1940 roku został odznaczony Krzyżem Walecznych za dowodzenie eskadrą w obronie konwojów w lipcu i sierpniu 1940 roku, zestrzelenie osobiście 4 samolotów wroga oraz dowodzenie eskadrą w zniszczeniu co najmniej 10 samolotów wroga i uszkodzeniu wielu innych. Część cytatu brzmi:
…Sukces, jaki udało się osiągnąć, zawdzięczał niezachwianemu zapałowi i przywództwu dowódcy Eskadry Townsenda.,
W maju 1941 roku Townsend został odznaczony Distinguished Service Order (DSO).
…odznaczał się wybitnymi zdolnościami przywódczymi i organizacyjnymi, połączonymi z wielką determinacją i umiejętnościami w walce powietrznej., Poprzez swoje niestrudzone wysiłki przyczynił się materialnie do wielu sukcesów osiągniętych przez jego eskadrę.
W kwietniu 1942 został dowódcą RAF Drem w Szkocji i dowodził no. 611 Squadron RAF, jednostką Spitfire. Później był dowódcą no.605 Squadron RAF, nocnej jednostki myśliwskiej, a od października 1942 r. uczęszczał do kolegium sztabowego. W styczniu 1943 został mianowany dowódcą RAF West Malling w Kent., Jego rekord w czasie wojny to dziewięć samolotów, które zostały zniszczone, a dwa wspólne, dwa „prawdopodobne” i cztery uszkodzone.
w 1944 roku Townsend został mianowany tymczasowym equerry króla Jerzego VI. w tym samym roku nominacja ta została stała i służył do 1953 roku, kiedy to został Extra Equerry, honorowy urząd sprawował aż do śmierci. Służbę wojskową zakończył z tymczasowym stopniem wing commander i został awansowany do stopnia Wing Commandera 1 stycznia 1949 roku.,
Został awansowany do stopnia kapitana 1 stycznia 1953 i w tym samym roku odszedł z Royal Household.