Apparteneva alla nobile famiglia Yorck von Wartenburg, discendente del principe Luigi Ferdinando di Prussia, e trisnonno di Peter era il feldmaresciallo Ludwig Yorck von Wartenburg mentre il filosofo Paul Yorck von Wartenburg era suo nonno.
Peter studiò diritto all'Università di Tubinga, a Bonn e a Breslavia. A Bonn fece parte del Corps Borussia dello Studentenverbindung, il corpo aristocratico degli studenti universitari.
Nel 1938, date le sue convinzioni umanistiche e liberal-cristiane, non gli fu permesso di esercitare la professione di avvocato dal partito nazista. Allora Yorck von Wartenburg si legò a un suo lontano parente, il conte Helmuth James Graf von Moltke, entrando a far parte di quella cerchia di pensatori che credevano di poter abbattere il nazismo in maniera pacifica. Yorck von Wartenburg e Graf von Moltke fondarono anche in gruppo composto solamente di aristocratici nemici del regime, del quale fece anche parte il fratello di Claus Schenk von Stauffenberg, Berthold, e Adam von Trott zu Solz.
Con Fritz-Dietlof Graf von der Schulenburg ed Ulrich Wilhelm von Schwerin von Schwanenfeld discusse sui difetti della costituzione nazista. Alla morte del fratello Marion durante la campagna di Polonia, la sua opposizione al nazismo divenne maggiore, ed entrò nel Circolo di Kreisau.
Nel possibile governo che si sarebbe andato a creare alla morte di Adolf Hitler, Yorck von Wartenburg avrebbe avuto il ruolo di Vice cancelliere di Stato, ma a causa del fallimento del colpo di stato di Stauffenberg, tutte le speranze di abbattere il nazismo si rivelarono vane.
Arrestato il giorno seguente alla fucilazione di Stauffenberg, fu processato dal Volksgerichtshof ("Tribunale del popolo"). L'inchiesta, sostenuta dal giudice Roland Freisler, si svolse in questo modo:
Condannato a morte, fu impiccato l'8 agosto 1944.
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