Увиденное и пережитое в военные годы навсегда запечатлелось в памяти Петра Ефимовича и впоследствии не раз находило отражение в его фильмах. Еще на фронте Тодоровского покорила работа военных операторов, и в 1949 году он поступил на операторский факультет ВГИКа, после окончания которого в 1954 году около десяти лет работал оператором на Одесской киностудии.
Среди операторских работ Тодоровского известные картины — «Весна на Заречной улице», «Моя дочь», «Два Федора», «Никогда». В последнем фильме, снятом в 1963 году, он был еще и сорежиссером совместно с В.Дьяченко.
После этой картины Петр Ефимович становится постановщиком, сценаристом и композитором собственных лент, но этому предшествовала огромная работа. Не имея ни режиссерского, ни драматургического опыта, Тодоровский всему учился самостоятельно. В наработке опыта и знаний молодому режиссеру помогли встречи и дружба с М. Хуциевым, Б. Окуджавой, З. Гердтом и другими выдающимися творческими личностями.
В 1965 году состоялся режиссерский дебют Петра Ефимовича – он поставил военную драму «Верность». Затем Тодоровский снял картины, которые принесли ему всенародную любовь и славу, — «Фокусник», «Городской романс», «В день праздника» и другие. Причем во многих фильмах он был не только режиссером, но и соавтором сценария, а в 1970 году он дебютировал как актер, сыграв одну из главных ролей в фильме М. Хуциева «Был месяц май».
Большой зрительский интерес и новый успех режиссеру принесли и следующие его картины — «Любимая женщина механика Гаврилова» (1981), «Военно-полевой роман» (1983), «По главной улице с оркестром» (1986), «Интердевочка» (1989), «Анкор, еще анкор!» (1992), «Ретро втроем» (1998)… По биографической повести Петра Ефимовича «Вспоминай, не вспоминай» был снят фильм «Курсанты». В новом тысячелетии вышли его фильмы «Жизнь забавами полна», «Созвездие Быка» и «Риорита».
Помимо того, что он режиссер и сценарист фильмов, Тодоровский также композитор и автор музыки и песен ко многим своим картинам и к фильмам других режиссеров. В свободное от работы время он брал в руки гитару и сочинял музыку, которая занимала важное место в жизни мастера. Его виртуозное владение инструментом и голос восхищали не одно поколение зрителей и слушателей. Вместе с известным исполнителем авторской песни С. Никитиным он записал три компакт-диска.
Петр Тодоровский — Народный артист России, заслуженный деятель искусств Украины, лауреат Государственной премии РФ, академик Национальной академии кинематографических искусств и наук России, кавалер Ордена «За заслуги перед Отечеством» II, III и IV степени, трех орденов Великой Отечественной войны и многочисленных медалей. Он обладатель большого количества призов многих международных и отечественных кинофестивалей.
Тодоровский был дважды женат. Его вторая супруга — Мира Григорьевна, с которой он познакомился еще в Одессе в 1960-х годах, генеральный директор и продюсер собственной независимой студии «Мирабель», где были сняты несколько фильмов Тодоровского. Их сын Валерий — режиссер, сценарист, продюсер.
Великий мастер до конца дней сохранял высокую творческую активность, был энергичен и бодр и не мыслил жизни без работы.
24 мая 2013 года Петр Ефимович Тодоровский скончался в одной из московских клиник после перенесенного сердечного приступа.