Townsend s-a alăturat Forțelor Aeriene Regale în 1933 și s-a antrenat la RAF Cranwell. A fost numit ofițer pilot la 27 iulie 1935. La absolvire, s-a alăturat Escadrilei nr.1 RAF la RAF Tangmere, zburând cu luptătorul biplan Hawker Fury. În 1936 a fost detașat la Escadrila nr. 36 RAF din Singapore, pilotând bombardierul torpilot Vickers Vildebeest. A fost promovat ofițer de zbor la 27 ianuarie 1937 și s-a întors la Tangmere în acel an ca membru al Escadrilei nr.43 RAF. Townsend a fost promovat locotenent de zbor la 27 ianuarie 1939.,
primul avion inamic să se prăbușească pe pământ englezesc în timpul al Doilea Război Mondial a căzut victimă luptători din RAF Acklington în Northumberland, la 3 februarie 1940, când trei Uragane de ” B ” de zbor, Escadrila 43, doborât un Luftwaffe Heinkel 111 din 4./ KG 26 lângă Whitby. Piloții au fost locotenentul de zbor Townsend, ofițerul de zbor „Tiger” Folkes și sergentul James Hallowes. Alte două He 111s au fost revendicate de Townsend, pe 22 februarie și 8 aprilie, și o a șasea cotă pe 22 aprilie., Avioane inamice au fost doborâte în 1939 de RAF de la baza navală Scapa Flow din Scoția în timpul Primului raid al Luftwaffe asupra Marii Britanii. Townsend a fost distins cu Crucea (DFC), în aprilie 1940:
Locotenentul de Zbor Peter Wooldridge Townsend (33178)În aprilie 1940, în timp ce pe de patrulare de-a lungul Mării Nordului, Locotenentul de Zbor Townsend a interceptat și a atacat un avion inamic la apus si dupa o lupta doborât-o., Acesta este cel de-al treilea succes obținut de acest pilot și, în fiecare caz, a afișat calități de conducere, pricepere și determinare de cel mai înalt ordin, cu puțin respect pentru propria sa siguranță.
Până în Mai 1940, Townsend a fost unul dintre cei mai capabili comandanți de escadrilă de Luptă din marea Britanie, care deservesc întreaga luptă ca ofițer comandant al Escadrilei 85 RAF, care zboară Hawker Hurricane. Pe 11 iulie 1940, actualul comandant al Escadrilei Townsend, uraganul Vy-K (P2716) a interceptat un Dornier Do 17 de KG 2 și a avariat grav bombardierul, forțându-l să aterizeze la Arras., Întoarcerea focului de la Dornier a lovit sistemul de răcire al uraganului, iar Townsend a fost forțat să scape la 20 de mile (32 km) de coasta engleză, fiind salvat de Traulerul Hm Cape Finisterre. El a fost menționat în expediții în aceeași lună. Pe 31 August, în timpul luptei cu Messerschmitt Bf 110s peste Tonbridge, Townsend a fost doborât și rănit în piciorul stâng de un proiectil de tun care a trecut prin rezervorul de glicol și a explodat în cabina de pilotaj. El a continuat să conducă unitatea la sol chiar și după ce această rană a dus la amputarea degetului mare și a revenit la zborul operațional pe 21 septembrie., Townsend a fost promovat la gradul de conducător de escadrilă pe 1 septembrie 1940. Un Bar la DFC a fost acordat la începutul lunii septembrie 1940, pentru conducerea escadrilei sale în protejarea convoaielor în iulie și August 1940, doborând personal patru avioane inamice și conducând escadronul său în distrugerea a cel puțin 10 avioane inamice și deteriorarea multor altele. O parte din citarea sa citește:
…Succesul care a fost atins s-a datorat zelului și conducerii neclintite a liderului de escadrilă Townsend.,Townsend a supravegheat transformarea Escadrilei nr. 85 în operațiuni de noapte la RAF Hunsdon în Hertfordshire la începutul anului 1941. În mai 1941, până acum un comandant de aripă care acționează și creditat cu doborârea a cel puțin 11 avioane inamice, Townsend a primit Premiul Distinguished Service Order (DSO). Citarea lui l-a creditat pe Townsend ca ofițer care avea
…afișate puteri deosebite de conducere și organizare, combinate cu o mare determinare și îndemânare în luptă aeriană., Prin eforturile sale neobosite a contribuit Material la numeroasele succese obținute de Escadrila sa.Townsend a fost avansat la gradul temporar de comandant de aripă la 1 decembrie 1941. Mai târziu a devenit comandant al RAF Drem în Scoția în aprilie 1942 și a comandat Escadrila 611 RAF, o unitate Spitfire. 605 escadron RAF, o unitate de noapte de luptă, și a participat la Colegiul de personal din octombrie 1942. În ianuarie 1943, a fost numit comandant al RAF West Malling în Kent., Recordul său din timpul războiului a fost de nouă aeronave revendicate distruse, și două comune, două „probables” și patru avariate.
În 1944, Townsend a fost numit temporar aghiotant al Regelui George al VI-lea. În același an, numirea a fost făcută permanent, și a servit până în 1953, când a devenit Suplimentar Comisul, o funcție onorifică a deținut până la moartea sa. El și-a încheiat serviciul în timpul războiului cu gradul temporar de comandant de Aripă și a fost promovat la gradul permanent de comandant de aripă la 1 ianuarie 1949.,în August 1950, Townsend a fost numit Maestru Adjunct al gospodăriei și a fost mutat la controlor la Regina Mamă în 1952. A fost promovat căpitan de grup la 1 ianuarie 1953 și s-a retras din casa regală în același an.