Peter Capaldi nasceu em Glasgow, na Escócia, para Nancy (Soutar) e Gerald John Capaldi. Seus pais possuíam um negócio de sorvete. Ele é de descendência italiana (de seu avô paterno), escocesa e irlandesa. Capaldi frequentou aulas de teatro e foi aceito na Escola de Arte de Glasgow. Depois de se formar, ele garantiu seu papel de destaque em Local Hero (1983). Antes de se tornar ator, ele também trabalhou como designer gráfico para a BBC Scotland TV.
Peter foi anunciado como o décimo segundo doutor em Doctor Who (2005) em 04 de agosto de 2013 em um programa especial da BBC. Ele teve que escondê-lo de sua filha, que comentou com ele porque é que o nome dele nunca surgiu durante o burburinho. Foi um enorme alívio não ter mais que guardar o segredo. Seu agente ligou e disse "Olá Doutor" ao informá-lo que ele tinha conseguido o papel.