В 1790 г. познакомился с наследником престола Павлом Петровичем, которому и был обязан своей «изумительно быстрой карьерой». В 1799 г., командуя Выборгским пехотным полком, отлично проявил себя в неудачной для русских битве при Цюрихе. В 1800 г. стал генерал-лейтенантом и занял пост выборгского военного губернатора и инспектора лифляндской инспекции. Принимал участие в русско-французской (1805-1807) и русско-турецкой (1806-1812) войнах. Во время Отечественной войны части под командованием Эссена защищали Ригу от войск Макдональда, прикрыв тем самым Петербург с запада. После разгрома Наполеона Петр Кириллович занялся административной деятельностью. В 1817-1830 гг. он занимал пост генерал-губернатора Оренбургского края, сделав немало полезного для развития этой глухой окраины Российской империи. Проявленное им рвение было замечено Николаем I, решившим перевести Эссена в столицу.
Через год после назначения Эссена на должность петербургского генерал-губернатора в городе началась эпидемия холеры. Толпы простого народа, убежденные, что врачи и немцы «травят людей», перебили медиков главной холерной больницы на Сенной площади. Эссен прибыл к месту событий, однако толпа, услышав его иностранный акцент, едва не растерзала генерал-губернатора. Положение спас прибывший на Сенную площадь Николай I. Рявкнув «На колени!», государь заставил бунтовщиков молить о прощение. Виновные были наказаны, а меры, которые предпринял возглавляемый Эссеном Главный холерный комитет, позволили ликвидировать эпидемию.
В 1833 г. по инициативе Петра Кирилловича было принято «Положение о размещении и устройстве частных заводов в Санкт-Петербурге». Заводы и фабрики с вредными отходами теперь разрешалось строить только в нижнем течении Невы и ее притоков. В 1834 г. состоялось освящение и открытие Александровской колонны на Дворцовой площади, ознаменовавшееся самым крупным за весь XIX век военным парадом (участвовало до 100 тысяч человек). К 1836 г. завершилось строительство ансамбля Александринского театра. На площади перед Казанским собором были воздвигнуты памятники М. И. Голенищеву-Кутузову и М. Б. Барклаю де Толли (1838). В 1833 г. закончили строительство шоссейной дороги, связавшей столицу с Москвой. Еще через четыре года была открыта первая в России железная дорога Санкт-Петербург — Царское Село. Стараниями Эссена появились новые благотворительные учреждения: больница для чернорабочих, дом для призрения убогих, училище для малолетних детей неимущих мещан. За свои административные достижения Петр Кириллович был награжден графским титулом и орденом св. Андрея Первозванного. Однако по мере того, как Эссен старел, в его окружении начали процветать коррупция и злоупотребления. Проверка, проведенная в подведомственных генерал-губернатору учреждениях, обнаружила массу различных нарушений. 2 декабря 1842 г. Петр Кириллович был отставлен от должности. При личной встрече государь обратился к экс-губернатору со следующими словами: «я ничего не имею против тебя лично, но ты был ужасно окружен»...
Эссена оставили членом Госсовета и сохранили пожизненный генерал-губернаторский оклад. Скончался Петр Кириллович 23 сентября 1844 г. в Санкт-Петербурге и был погребен в имении своей жены в Орловской губернии.