Его первый калифорнийский бизнес – механическая прачечная, приводимая в действие паром. Мгновенно освоив новое для себя оборудование, Дементьев, по воспоминаниям современников, не чурался никакой работы (правда, никогда не стоял за прилавком: не допускала гордость аристократа). Затем он вошёл в долю в концерне по продаже сельскохозяйственной продукции, приобрёл акции двух местных банков и железной дороги штата, став вдобавок совладельцем предприятия по производству мыльного порошка для бритья. Через некоторое время вновь занялся лесопилками, вскоре став президентом союза всех лесопилок от Канады до Мексики. Дочь предпринимателя, графиня Вера Толстая, так описала отношение американцев к своему отцу: «Когда он уходил на пенсию, владельцы всех лесопилок преподнесли ему трость из чёрного дерева с золотым набалдашником и памятной надписью. Каждый владелец лесопилки преподнёс ему также молоток председателя со специальной надписью на серебряной пластине».
Во время Первой мировой войны Дементьев пытался оказывать помощь России. В частности, по некоторым данным, в 1916 году он предложил свои услуги русской правительственной закупочной комиссии в Нью-Йорке. В газете «Лос-Анджелес таймс» регулярно появлялись его статьи о военных успехах и неудачах российской армии и армии Антанты.
Умер Пётр Алексеевич Дементьев 21 января 1919 года в своём имении Альта-Лома. На следующий день в «Лос-Анджелес таймс» появился некролог, в котором говорилось: «Капитан Пётр А. Деменс, известный русский патриот и писатель, а также прославившийся в США финансист и строитель железных дорог, умер вчера в своем владении в Алма-Лома. Он был экспертом как в русских, так и в американских делах. Он общался с сотнями людей, связанных с финансовым миром США и, кроме этого, интересовался культурной жизнью своего отечества и принимал в ней активное участие. Его таланты и блестящие способности привлекли к нему сотни людей».
