Годы пажеской службы П.И. Шувалова (с 1726 года уже камер-пажа) при дворе герцога Голштейн-Готторпского - мужа цесаревны Анны, можно считать первыми шагами в его карьере. Затем на два года судьба развела братьев Шуваловых: Петр в составе русской половины Голштинского двора убывает в Киль, а Александр остается в Петербурге. Время, проведенное за границей, было для Петра Шувалова периодом продолжения образования и приобретения жизненного опыта. После рождения сына - будущего императора Петра III - герцогиня Анна умирает. Сообщения "Санкт-Петербургских ведомостей" в октябре-ноябре 1728г. о возвращении из Киля судна с телом Анны Петровны, где в списке состава траурного эскорта значился гоф-юнкер Петр Шувалов, подвели черту под недолгим периодом его пребывания за границей. Кстати, в то время в Киле произошло событие, повлиявшее на дальнейшую судьбу Шувалова - знакомство с ближайшей подругой Елизаветы, фрейлиной цесаревны Анны - своей будущей женой Маврой Егоровной Шепелевой. Именно эти обстоятельства - удачная женитьба и близость к императрице, как считали многие, определили успех карьеры Шувалова и облегчили путь к осуществлению всех его начинаний и "прожектов".
Вернувшись из-за границы, в 1731 году, П.И. Шувалов попадает камер-юнкером в состав малого двора цесаревны Елизаветы Петровны, где его брат Александр служит уже несколько лет и играет важную роль в решении хозяйственных задач, подписывая денежные ведомости и распоряжения. Последующие десять лет для Петра Шувалова заполнены выполнением небольших поручений цесаревны на Украине и в Сибири.
Поворотным пунктом в жизни будущего генерал-фельдмаршала стали события 25 ноября 1741 года. Бывшие пажи камер-юнкеры П. и А. Шуваловы, М. Воронцов, А. Разумовский были теми из немногих придворных, кто, рассчитывая на поддержку гренадерской роты Преображенского полка, способствовали восхождению Елизаветы на российский престол. Этот "бескровный" переворот нес идеи возвращения к традициям Петра I, стремление покончить с засильем немецкого влияния при дворе. Став переломным в судьбе участников переворота, 1741 год определил на двадцать лет будущее всей России, да и судьбу самого Шувалова. Участники переворота получили высочайшие почести: рота гренадер, капитаном которой стала сама императрица, была объявлена Лейб-компанией, все рядовые получили дворянство с надписью на гербах "За ревность и верность", земли и крестьян. Пожалованные в качестве награды 31 декабря 1741 г. ставшим действительными камергерами двора Шуваловым звания подпоручиков Лейб-компании, приравненных к армейскому званию генерал-майора, определили перспективы их служебной карьеры. Они были приближены к высшему кругу управления двором и стали одними из первых лиц периода елизаветинского царствования.
Первое знакомство Шуваловых с военной стороной своей деятельности было парадным. Во время коронования Елизаветы в Москве в апреле 1742г. они участвовали в церемонии, сопровождая императрицу, командуя взводами конных гренадер. В дальнейшем, задача взвода Шувалова, как и всей роты, ограничивалась участием в парадах и несении караулов. Чин же подпоручика стал для Шувалова начальной ступенью в военной службе, завершившейся получением звания генерал-фельдмаршала. Близость к императрице обусловила стремительное вхождение в круг проблем двора, жизни гарнизонов столиц - Петербурга и Москвы, да и государства в целом. Знакомство с финансовыми и хозяйственными вопросами дворцовой жизни, выполнение поручений императрицы, общение с высшими кругами власти и армии уже в 1744г. подтвердили мысль о необходимости возврата к курсу петровских реформ, поиска путей решения проблем, связанных с управлением, финансами, промышленностью и армией. Елизавета Петровна, в свою очередь, увидела в таких преданных людях как П. Шувалов тех, кого можно привлечь к решению задач возрождения былого могущества России. Шувалов в 1744г. назначается к присутствию в Правительствующем Сенате, сосредоточившем в себе высшую законодательную, судебную и исполнительную власть.
Последующие пожалования званий генерал-лейтенанта (1744), генерал-поручика (1745), генерал-адъютанта (1748), генерал-аншефа и определение к командованию дивизией (1751), а также возведение в графское достоинство 5 сентября 1746 года Петр Шувалов получал одновременно с братом. Позже их пути на государственном поприще разошлись - граф Александр Иванович Шувалов (1710-1771), кстати, тоже дослужившийся до генерал-фельдмаршала, возглавил печально известную Тайную канцелярию.
Активность Шувалова в государственной жизни стала проявляться с 1745 г., когда им был разработан первый проект, в котором речь шла о сборе подушной подати и борьбе с недоимками. Через несколько лет он вносит предложения, касающиеся замены прямых налогов косвенными, сбора рекрут для армии, добычи соли, чеканки медных денег. Позднее П.И. Шувалов назначается государственным межевщиком. Именно команды из числа офицеров и солдат его дивизии участвуют в проведении межевания в центральных губерниях. Шувалов предложил упорядочить систему рекрутских наборов, разделив страну на пять полос, так что набор в армию в каждой из них производился только один раз в пятилетие. В 1748г. Шувалов вслед за братом назначается генерал-адъютантом Ее Императорского Величества - на должность, считавшуюся парадной и формальной: она заключалась в организации дежурств, во время которых доводились Указы и повеления императрицы Сенату. Сам П.И. Шувалов объявлял их более 140 раз. Но в большей степени дежурства служили для организации и контроля за караульной службой частей гвардии в столичном гарнизоне, расследования инцидентов, приема челобитчиков к императрице и обеспечения парадов с участием войск, безопасности двора во время выездов в пригородные дворцы и во время пребывания двора в Москве.
В 1753г. реализуется один из важных проектов, предусматривавший отмену таможенных пошлин при провозе хлеба по России. 20 декабря 1753г. предложения П.И. Шувалова были утверждены указом Елизаветы Петровны "Об уничтожении внутренних таможенных и мелочных сборов". На заседании Сената в 1754г. Петр Иванович, в присутствии императрицы, выдвинул идею составления нового Свода законов Российской империи и возглавил Уложенную комиссию, подготовившую через некоторое время проекты нескольких глав. В связи с отменой внутренних таможенных границ 1 декабря 1755 г. при участии Шувалова был принят новый Таможенный устав.
П.И. Шувалов становится одним из самых влиятельных лиц России, принимает наиболее активное и действенное участие в обсуждении важнейших вопросов государственной жизни, в том числе и военных, в Правительствующем Сенате, а с 1756 г. - в Конференции при Высочайшем дворе. Участие в организации комплектования войск, служба генерал-адъютантом, командиром дивизии, Обсервационного корпуса, участие в подготовке войск к походу в Пруссию, командование артиллерией и военными инженерами, руководство вопросами перевооружения артиллерии - вот самые важные страницы военной биографии бывшего пажа, а позднее сенатора и конференц-министра, генерал-фельдцейхмейстера и генерал-фельдмаршала Петра Ивановича Шувалова.
С присвоением 5 сентября 1751 А. и П. Шуваловым званий генерал-аншефов состоялось их назначение к командованию дивизиями. Сегодня непросто определить круг вопросов, решавшихся командирами дивизий середины XVIII в., ибо большинство из них никакими особыми обязанностями себя не обременяли, как и не пользовались и значительными правами. Должность не считалась важной в мирное время, поэтому получить назначение к любой из пяти дивизий, существовавших в то время, можно было совершенно случайно. У командующих не было заинтересованности в организации обучения, обеспечении подчиненных войск всем необходимым. П.И. Шувалов в должности командира дивизии, к которой он отнесся более чем ответственно, предстает как человек реально знавший проблемы дивизии, занимавшийся вопросами расстановки, перемещения и выдвижения кадров, обучением, комплектованием, вооружением, обмундированием войск.
С началом Семилетней войны основную часть действующей армии составили полки дивизии Шувалова, которые 19 апреля 1756 г. было приказано вывести в лагеря. "Все сии корпусы, как в экстракте конференции объявлено, ныне в разные места по границе располагаемые, ко единому главному принадлежащие, до особливого указу поручить в команду генерал-аншефу и кавалеру графу Петру Ивановичу Шувалову". Так закрепилось до выхода действующей армии назначение П.И. Шувалова Главнокомандующим.
С 9 сентября 1756г. утвержденный Главнокомандующим С.Ф. Апраксин принимает "дела секретные, касающиеся до похода, от графа Шувалова". А Петр Иванович переключает свои силы на подготовку артиллерии и Обсервационного корпуса - 30-тысячного резервного объединения, предназначавшегося первоначально для действий "в пределах Отечества". Идея создания резервного корпуса была не нова, задачи комплектования и подготовки войск знакомы, и Петр Иванович с присущей ему энергией взялся за дело. 9 июня 1757г. корпус в составе шести полков, укомплектованный в большом количестве новой артиллерией и частично новыми образцами огнестрельного оружия, начал движение к границам. Шувалов, передав командование генералу П.С. Салтыкову, будущему Главнокомандующему, получил разрешение остаться шефом корпуса для решения проблем, связанных с обеспечением его всем необходимым.
Но наиболее важным с началом Семилетней войны для Шувалова стало назначение его генерал-фельдцейхмейстером - командующим артиллерией и инженерным корпусом. Вопрос, как отмечала Военная коллегия в представлении императрице, стоял чрезвычайно остро. Наибольшее беспокойство вызывали вооруженность артиллерии тяжелыми орудиями, низкая подготовка артиллерийских частей, их плохая укомплектованность офицерами, слабая обученность личного состава. П.И. Шувалов назначен был на должность генерал-фельдцейхмейстера 31 мая 1756 г., хотя еще в декабре 1754г. представлялся на эту вакансию Военной коллегией, а в декабре 1755г. ему уже направлялись бумаги по представлению на офицеров артиллерийского ведомства. Если в качестве одной из предпосылок назначения Шувалова считалась близость ко двору, то совершенно не бралось в расчет, что, становясь генерал-фельдцейхмейстером, Шувалов переставал быть кандидатом на должность Главнокомандующего русскими войсками. Начало деятельности нового генерал-фельдцейхмейстера было связано с решением двух задач: "армию достаточной артиллерией снабдить и достойными артиллеристами и инженерами наполнить".