Сын генерал-лейтенанта губернатора в Риге Дмитрия Федоровича Еропкина.
Службу начал в возрасте 12 лет. В 1737 году был с родителями в Персии. Когда отца перевели в Ригу, был назначен к нему в штаб адъютантом. Затем подполковник Санкт-Петербургского пехотного полка. После – полковник Воронежского пехотного полка, затем командовал Троицким кирасирским полком.
Отличился в войне с Пруссией. С 1759 года – генерал-майор. В 1763 году за участие в Северной войне произведен в генерал-поручики. Вскоре из-за слабого здоровья был уволен со службы и назначен сенатором. С 1769 года заведовал Главной соляной конторой.
В 1771 году во время эпидемии чумы руководил мероприятиями по охране Москвы от распространения чумы. Когда в Москве вспыхнул так называемый «чумной бунт», принимал активное участие в его усмирении. Историк Бантыш-Каменский писал: «Еропкину вверила Императрица попечение о сохранении Москвы от моровой язвы. Он учредил карантинные дома для опасно больных и особо для подававших надежду к выздоровлению; поручил ближайший надзор за ними искусным врачам; предоставил нескольким чиновникам попечительство над частями города, с подчинением им полицейской команды; запрещал скрывать тела в погребах, в колодезях и в огородах; приказывал немедленно отвозить мертвых за город на кладбища, предавая одежду их огню; посещал зараженных язвой; спрашивал их: «Получают ли они положенное? Не причинил ли им кто каких обид?», и когда бунтовщики, умертвив Амвросия, овладели Кремлем, намеревались лишить жизни врачей, всех дворян, обратить Москву в пепел, он с горстью людей сумел разрушить замыслы злодеев: собрал сто тридцать солдат и полицейских служителей, взял несколько пушек; сначала убеждал, потом велел стрелять картечью, рассеял мятежников, перехватил многих, расставил пикеты в разных местах Кремля и Китай-города, восстановил порядок, получив, во время бунта, два сильных удара камнем в ногу и брошенным в него шестом».
С 1773 года – действительный тайный советник. В 1786 году недолго был московским главнокомандующим. В 1786-1788 годах проводил мероприятия по предупреждению и устранению последствий наводнений. С 1790 года в отставке.
Современники отмечали в Еропкине необычайное гостеприимство и хлебосольство, а также его чудачества. Его дом на Остоженке славился обедами на всю Москву. В экипаже Петра Дмитриевича всегда ездил трубач, который трубил во время остановок экипажа.
С 1755 года женат на Елизавете Михайловне Леонтьевой, о которой современники отзывались как о женщине редкой доброты, готовой помочь каждому нуждающемуся. Детей не имел.
