Питер Гринуэй родился 5 апреля 1942 года в Ньюпорте (Уэльс). Его отец был орнитологом. Питер же увлёкся энтомологией. Он собрал большую коллекцию насекомых.

В юности Гринуэй учился живописи и литературе. В 1964 году он выставлял свои работы в Галерее лордов. Что касается кино, то он был в полном восторге от «Седьмой печати» И. Бергмана, считая её идеальным фильмом.

В 1965 году Гринуэй поступил в Центральное бюро информации. Прежде чем стать монтажёром, он убирал корзины с обрезками плёнки. Именно тогда он увлёкся занимательной статистикой и загорелся идеей «каталогизирования» мира. Гринуэй снимает короткометражки, в которых заметно стремление заменить сюжет числовыми структурами и уравнениями.

Толчком к созданию четырёхминутной ленты «Окна» (1975) послужил тот факт, что за один год выпало или выбросилось из окон более тридцати человек. Гринуэй создаёт увлекательный фильм, заканчивающийся обследованием окон, в то время как диктор зачитывает сведения о потерпевших.

Трёхчасовое «Падение» (1980) — это 97 микроновелл, символизирующих карточки каталога, составленного для систематизации случаев «неизвестного насильственного акта», которому подвергались люди.

В 1982 году Гринуэй начинает работу над полнометражным фильмом «Контракт рисовальщика». Его финансировал Британский киноинститут при поддержке Четвёртого канала британского телевидения.

В «Контракте…» режиссёра занимают темы, проходящие через всё его творчество, — секс и смерть. «Если мы можем хотя бы частично управлять первым, то второй — не можем и не сможем никогда», — утверждает он. Любовь к документальной точности и порядку приводит к гибели героя фильма художника Нэвилла.

В своей следующей работе «Зед и два нуля» («Z00», 1985) Гринуэй говорит о взаимосвязи и систематике чисел. Образы создаются им с тщательностью и точностью: «Я делаю всё, чтобы не прошёл ни один небрежный кадр, даже если он всего лишь связка между эпизодами».

Сюжет фильма в духе Гринуэя. В автокатастрофе погибают жёны двух братьев-зоологов, а третьей, их общей любовнице, ампутируют ногу. Зоологи снимают процессы распада живой материи. В финале братья совершают акт самоубийства перед фотокамерой в надежде запечатлеть процесс собственного разложения.

«Я всегда думал, что кино высшая степень обмана, — рассуждает Гринуэй. — Это в своей основе искусство иллюзий. Возьмём, например, фильм „Отсчёт утопленников“, это фильм об игре. Я хочу, чтобы зрители знали, что пока смотрят картину, они вовлечены в игру: в игру зрителя и режиссёра, и её правила весьма необычны».

«Отсчёт утопленников» («Утопая в числах») (1988) — «чёрная комедия», в которой три женщины — мать, дочь и племянница, устав от сложностей семейной жизни, избавляются от своих мужей. Логику развития событий задаёт девочка, которая в прологе прыгает через скакалку и устанавливает порядок чисел: от одного до ста. Отныне любое действие будет пронумеровано. Скрыть преступления женщинам помогает судебный эксперт. Но в финале погибают все — эксперт, его сын, коллекционирующий трупы животных, девочка-«считалка», сами преступницы.

В этом же году на экраны французского телевидения выходит документальный фильм Гринуэя «Смерть в Сене». На этот раз режиссёр ведёт отсчёт трупов, выловленных в реке в периоде 1795 по 1801 год.

Настоящей сенсацией стал фильм Гринуэя «Повар, вор, его жена и её любовник». Его премьера состоялась в октябре 1989 года в лондонском Национальном театре. Зрелище не для слабонервных. Жена изменяет мужу, вору и гурману, с букинистом. Любовников выслеживают, букиниста убивают в его же библиотеке, заткнув рот страницами, повествующими о взятии Бастилии… В финале жена просит вора отведать жаркого из трупа любовника и, как только он отрезает кусочек, убивает его, обвинив в каннибализме.

«Я получил немало протестующих и осуждающих писем, — говорит Гринуэй. — Во всех говорилось о жестокости, которую эти люди считали недопустимой, жестокости по отношению к женщинам, к детям… но даже мои самые ярые недоброжелатели, самые непримиримые враги признали, что фильм отличается яркой изобразительностью, в нём есть стиль и своя тема, оригинальность которых никто не в силах отрицать».

«Повар, вор, его жена и её любовник» — не только самая скандальная, но и самая успешная в коммерческом отношении картина Гринуэя. Только в Соединённых Штатах она собрала 28 миллионов долларов. За восемь лет фильм посмотрели около 15 миллионов зрителей.

В 1991 году Гринуэй обращается к творчеству Шекспира и ставит «Книги Просперо», используя в качестве первоисточника «Бурю». Фильм поражает не только обилием обнажённых тел и «рискованных» кадров, но и усложнённостью изобразительного решения, обилием метафор и мифологических аллюзий.

«На мой взгляд, — говорит режиссёр, — стиль моих фильмов, с его особым набором примеров, с повторами, с театральными эффектами и оперными ассоциациями, тоже ясно обнаруживает, что я пытаюсь очень внимательно и открыто посмотреть на ужасные проблемы насилия, дабы показать, что в каждом случае у них есть свои причины и свои следствия и что мы должны больше остерегаться жестоких людей».

В фильме «Дитя Макона» (1993) Гринуэй отправляет своих героев в жестокий XVII век. В картине снимались тогда ещё малоизвестные Джулия Ормонд и Ральф Файне. Героиню Ормонд изнасиловали 208 раз. Почему именно 208? Неизвестно, кроме того, что 13 + 13 + 13 x 13 + 13 = 208. В Торонто после сеанса к режиссёру подошли три дамы и спросили: «Мистер Гринуэй, о чём думает ваша мать, неужели ей не стыдно за своего сына?»

После этого Гринуэй на несколько лет уходит из большого кино, снимая в основном короткометражки. Его разнообразная деятельность связана с поездками по всей Европе и с разными видами искусства. Кроме режиссуры, живописи, литературных занятий и участия в создании опер он также регулярно выступает в роли куратора выставок.

Гринуэй оформлял выставку «Телесность» в музее Роттердама (1992). При этом он использовал экспонаты из коллекции музея, причём не только картины и рисунки, но и мебель, и предметы прикладного искусства, изображающие человеческое тело в различных видах, всего 1400 или 1900. Гринуэй рассказывал: «С помощью этих произведений я проследил эволюцию нашего ощущения собственной материальности. Я себе это представляю как продолжение размышления, начатого в фильмах „Живот архитектора“ и в „Поваре, воре…“, на тему о человеческом теле, о в высшей степени материальной природе человеческого тела, которую голландская живопись изображала с удивительной откровенностью и спокойствием».

В одном из старинных венецианских палаццо прошла выставка Гринуэя «Подстерегающая вода». В Лувре он сделал подборку из ста рисунков, связанных с темой полёта в прямом и переносном смысле. В Вене — подготовил экспозицию «Сто предметов, олицетворяющих мир». С 1995 года Питер возит по миру свою выставку «Лестницы», созданную на основе эскизов к неосуществлённому фильму.

В 1999 году Гринуэй развёлся с женой, продал свой фамильный дом в Уэльсе и переехал на постоянное место жительства в Нидерланды. В этом же году на экран выходит его документальный фильм «Смерть композитора». Гринуэй провёл целое исследование и выяснил, что в 1945–1980 годах десять композиторов (начиная от Антона Веберна и заканчивая Джоном Ленноном) погибли при десяти схожих обстоятельствах.

В середине 1990-х Гринуэй вместе с продюсером Кейсом Кассандером задумал мега-проект, «манифест, обращённый в будущее» — «Чемоданы Тульса Люпера» (2003). Главный герой — профессиональный арестант. Он всё время сидит в тюрьме по самым разным причинам. Действие фильма происходит с 1928 по 1989 год в разных местах — от пустыни Колорадо до пустыни Маньчжурии. Всё это не случайно. 1928 год — время открытия урана, под знаком которого, по мнению режиссёра, прошёл весь XX век. «Фиктивная история урана» — это второе название картины. Порядковый номер урана как химического элемента — 92, а потому в фильме 92 персонажа и 92 эпизода, а за время своих странствий Тульс Люпер сменит 92 чемодана. Это сложный узел, для создания которого Гринуэй пользуется каллиграфией, играет цветами, экранами, алфавитами.

Слово «Конец» у Гринуэя никогда не появляется на экране: «Я предпочитаю многоточие. Это, безусловно, банально, но я говорил, что все мои фильмы как главы одного огромного произведения. Эти главы не обязательно расположены в хронологическом порядке, так как иногда я возвращаюсь назад, чтобы осветить какую-то идею, чтобы заполнить пробел… Мне нравится считать свои фильмы фрагментами одного произведения».