Питер Устинов родился в лондонском районе Камден 16 апреля 1921 года в русско-немецко-французской семье Устиновых-Бенуа. При рождении он получил имя Петер Александр фон Устинов (Peter Alexander von Ustinov) и был крещён по протестантскому обряду как Petrus Alexandrus в одной из церквей города Швебиш-Гмюнд[5]. Фамилия его дедушки писалась иначе, на немецкий лад: Plato Grigorjewitsch Ustinow.
Отец — немецкий журналист и дипломат русского происхождения барон Иона Платонович Устинов (Jona von Ustinov) (семейное прозвище — «Клоп») Во время Первой мировой войны был британским разведчиком в Германии. Баронский титул, по (документально не подтверждённой) семейной традиции пожалованный русскому подданному Платону Григорьевичу Устинову императором Вильгельмом I, выглядел более чем подозрительно в начале Второй мировой войны, потому семье Устиновых пришлось от него отказаться. Род Устиновых происходил из Российской империи. Родной брат Платона Устинова Михаил служил консулом царской России в Гонконге.
Мать Питера — художница Надежда Леонтьевна Бенуа, одна из дочерей петербургского архитектора Леонтия Бенуа, по материнской линии происходила из купеческого рода Сапожниковых. Родители Питера Устинова познакомились и обвенчались в 1920 году в Петрограде, куда Иона прибыл, по утверждению биографов, по просьбе матери, чтобы разыскать место смерти отца. Вскоре по фальшивым документам они отбыли на шведском пароходе из охваченной революцией России в Амстердам, а через некоторое время перебрались в Лондон.