Родился в крестьянской семье. В 1890 году поступил в Музыкально-драматическое училище при Московском филармоническом обществе по драматическому классу, который вели сначала А. И. Южин и А. Н. Невский, а с 1891 года В. И. Немирович-Данченко. По окончании училища взял псевдоним Чардын, затем — Чардынин.
Работал в провинциальных театрах актёром и режиссёром. С 1908 года — в труппе Введенского народного дома, вместе с которой был приглашён сниматься в фильмах ателье Ханжонкова «Песнь про купца Калашникова» и «Русская свадьба XVI столетия», которые ставил Василий Гончаров. Быстро овладел профессией постановщика, начал сам выступать в качестве режиссёра (дебют в кинорежиссуре — фильм «Власть тьмы», 1909) и вскоре стал ведущим постановщиком у Ханжонкова. В 1916 году, после появления среди работающих у Ханжонкова режиссёров Евгения Бауэра, почувствовал себя «отодвинутым на второй план» и ушёл в конкурирующее киноателье Дмитрия Харитонова, где снял несколько чрезвычайно успешных мелодрам. Всего до 1917 года Чардынин успел поставить около 200 фильмов, из которых сохранились 34. Сохранились в основном фильмы периода 1909-1914 гг. (25 фильмов из 50). Наибольшей плодотворности Чардынин достиг в 1915 году, поставив 35 фильмов.
В 1918 году на экраны вышел двухсерийный фильм-бенефис «Молчи, грусть... молчи...», которым было ознаменовано десятилетие кинематографической деятельности Петра Чардынина. Он поставил фильм по собственному сценарию и блестяще сыграл в нём одну из ключевых ролей.
Пётр Чардынин стоял у истоков латвийского кино. В 1920 году актёр и режиссёр Вилис Сеглиньш по своему сценарию снял получасовой фильм «Уходя на войну». В том же году было основано АО «Латвью филма» режиссёром и актёром П. Чардыниным и В. Сеглиньшем. В 1921 году «Латвью филма» организовало курсы киноактёров, которыми руководили его основатели.
В 1920–1923 годах Чардынин жил и работал за границей, затем вернулся на родину, где работал на украинских киностудиях. В начале 1930-х годов был отстранён от работы в кинематографе.
В 1934 году Пётр Иванович Чардынин умер от рака печени в Одессе. Похоронен там же на Втором христианском кладбище.
Детальная биография — в разработке.