Serafinowicz började sin karriär på 1990-talet och medverkade i BBC Radio 1 komedishowen "The Breeze" och Channel 4 sketchshow "The Smell of Reeves and Mortimer". Han spelade senare i sin egen sitcom, "The Peter Serafinowicz Show" (2001-2004), och har medverkat i ett antal filmer, inklusive "Shaun of the Dead" (2004), "Hot Fuzz" (2007), "The World's End" (2013) och "Guardians of the Galaxy" (2014).
Under de senaste åren har Serafinowicz blivit allt mer känd för sitt röstskådespeleri, efter att ha gett röster till karaktärer i "Star Wars:The Force Awakens" (2015), "Sing" (2016), "Moana" (2016) och "The Lego Batman Movie" (2017). Han har även haft återkommande roller i de animerade serierna "Rick and Morty" (2013-nutid) och "BoJack Horseman" (2014-2020).
Utöver sitt skådespeleri och röstskådespeleri har Serafinowicz även regisserat flera kortfilmer och musikvideor och skrivit för ett antal tv-program och publikationer. Han är en frekvent gäst i BBC Radio 4s komedipanelshow "The News Quiz", och har också varit värd för sin egen podcast, "The Peter Serafinowicz Show" (2012-2014).
Serafinowicz är gift med skådespelerskan Sarah Alexander, som han har två barn med. Han är en anhängare av Labourpartiet och har varit en högljudd kritiker av den konservativa regeringen.