Після загибелі у 1607 році молдавського господаря Симеона Могили (Мовили) його дружина Маргарита (Маргіта), дочка валаського логофета Гаврила Хари, з сином Петром переїхала у Річ Посполиту, де родина мала багатих і впливових родичів, й оселились на Галичині. Освіту Петро Могила отримав у Львівській братській школі й, можливо, у Замойській академії, по закінченні якої поступив на військову службу до коронного гетьмана Станіслава Жолкевського у його родинному замку у Винниках (нині частина Жовкви Львівської області) й у 1620-21 роках брав участь у битвах з турками під Цецорою і Хотином.
Проте кар'єру військового Могила не продовжив, а вирушив до Києва, де у 1625 році прийняв чернечий постриг у Печерській лаврі. По смерті Захарія Копистенського він за сприяння київського воєводи Томаша Замойського зайняв вакантну посаду архімандрита Лаври, на яку 29 листопада 1627 року був затверджений королем Сиґізмундом III Вазою. Людина молода, виповнилось лише 30, освічена і заможна, Петро Могила розгорнув бурхливу діяльність «на користь монастиря», оновив церкву, друкарню, «не шкодував витрат на прикрашення печер, підпорядкував лаврі Пустинно-миколаївський монастир, заснував Голосіївську пустинь і побудував за свій рахунок при лаврі богадільню для жебраків».
На початку березня 1631 року помер Йов (Борецький), учитель і духовний наставник Петра Могили. Не так давно таємно висвячений патріархом Єрусалимським Феофаном ІІІ на митрополита Київського і Галицького, він шукав шляхів порозуміння між православними та греко-католиками, однак успіху не досяг, через спротив козаччини, за сприяння якої в Києві й була відновлена православна ієрархія. Помираючи, опіку над освітніми справами Йов передав Петру Могилі, і той вступив до Київського братства, ставши старшим братчиком, його опікуном і фундатором. Це відкривало йому шлях до зайняття митрополичої кафедри, однак 20 червня її зайняв Ісая Копинський, архієпископ Смоленський і Чернігівський.
Восени 1631 року Могила заснував у Лаврі нову школу, де викладання велося латиною і польською, на утримання якої записав дві лаврські волості і подарував власне село, щоб «юнацтво навчалося всякому благочестію, добрим нравам й вільним наукам». Організована за зразком єзуїтських колеґій й за участю запрошених зі Львова високоосвічених ієромонахів, вона стала конкурентом Київській братській школі, що привело до конфлікту з Військом Запорозьким і щойно обраним митрополитом, який вдалось залагодити наступного року шляхом об'єднання двох шкіл у «
Попри закиди у полонофільстві і «латинстві», весною 1632 року на сеймику в Прилуках від імені митрополита Копинського та православного духовенства Могилу обрали делегатом на конвокаційний сейм, скликаний у червні з нагоди смерті короля Сиґізмунда III Вази, з настановою вирішити нагальні питання щодо відновлення прав православної церкви. Подані спільно з протестантами вимоги були схвально сприйняті королевичем Владиславом, 8 листопада обраного королем, й через два дні він, бажаючи бачити на чолі православної церкви людину, лояльну і наближену до польських впливових кіл, затвердив кандидатуру Петра Могили. За сприяння волинського підчашого Адама Киселя подані Могилою клопотання трансформувались у «Статті для заспокоєння руського народу грецької релігії, який живе у Королівстві Польському та Великому князівстві литовському», які серед іншого надавали православним право на власну ієрархію на чолі з митрополитом і чотирма єпископами (львівським, луцьким, перемиським і мстиславським), церкви, монастирі, школи та братства і повну свободу переходу як з православ'я в унію, так і з унії у православ'я.
У січні 1633 року «Статті» були схвалені сеймом, і 12 березня Владислав IV підписав королівську грамоту, якою у відання Петру Могилі було віддано Києво-Софіївську церкву і доручено нагляд над Пустинно-Микільським монастирем.
Після отримання у квітні архіпастирського благословіння від Константинопольського патріарха Кирила (Лукаріса) Могила розіслав вірним православним запрошення прибути у Львів на його висвяту в чин митрополита, яка відбулась 7 травня (28 квітня за ст. ст.) 1633 року у Братській школі за участі Львівського єпископа Єремії (Тисаровського), що мав титул екзарха Константинополя, і єпископів Ісаакія (Борисковича), Паїсія (Іполітовича) та Авраамія (Страгонського).
У Київ Петро Могила повернувся 12 липня. Ще за тидень до його приїзду, де силою, а де погрозами, київськими міщанами і козаками було зайнято Софіїївську церкву і уніатський митрополичий дім, а в день прибуття митрополита — Десятинну церкву, церкви св. Симеона і св. Василя.
Усунутий від влади Копинський залишати Михайлівський монастир, де він був настоятилем, відмовився і його «в одній волосяниці, перекинувши через коня як мішок» перевезли у Києво-Печерську лавру, де певний час утримували силоміць. Зі своїм новим чином архієпископа Сіверського і Задніпрянського» він не змирився, активно підбурював духовенство проти митрополита Могили, звинувачуючи його у прагненні визнати верховенство Риму і повністю знищити православ'я у Речі Посполитій. Копинський шукав підтримки у Запорозького козацтва і писав скарги королю, закликав православних шукати захисту у Московському царстві, куди й сам спробував перебратись у 1638 році, але з півдороги був завернутий до Києва, де й помер 5 жовтня 1640 року у Печерській лаврі.
Тим часом Петро Могила відновив Софійський собор і Десятинну церкву, під руїнами якої віднайшли мощі святого рівноапостольного великого князя Володимира, церкву Спаса на Берестові, Трьохсвятительську і Михайлівську церкви Видубицького монастиря. У вересні 1640 року він зібрав у Києві собор за участю духовних і світських осіб, на якому було затверджене впорядковане Могилою нове видання «Требника», який вперше уніфікував обрядову систему православної церкви в Україні, надрукований у 1646 році в Києво-Печерській лаврі. Згодом під його керівництвом були переглянуті і видані «Служебник» і перший православний катехізис «Православне сповідання віри», затверджений на соборі в Яссах (нині Румунія) в 1643 році і прийнятий всіма православними церквами.
За кілька днів до своєї смерті 11 січня 1647 року Петро Могила склав заповіт, яким Києво-Братська колегія успадкувала усе його нерухоме майно, 81 тисячу злотих, коштовності та бібліотеку. Його поховання в Успенському соборі Києво-Печерської лаври було знищене під час руйнації собору в листопаді 1941 року.