В годы Гражданской войны П. А. Иванов служил на Западном фронте, принимая участие в борьбе против повстанцев на Украине. В этот период он прошел путь от курсанта до командира роты, батальона, а также батальона. В межвоенный период П. А. Иванов занимал различные должности, включая командира роты, батальона, начальника полковой школы, начальника штаба стрелкового полка и другие.
С 1934 года он был начальником 1-го отдела штаба Ленинградского военного округа (ЛВО), а с 1937 года занимал различные должности в Генеральном штабе РККА. С 1939 года он был начальником штаба 15-й армии и участвовал в советско-финской войне 1939-1940 гг.
Во времена Великой Отечественной войны, с июля 1941 года, П. А. Иванов занимал должность заместителя начальника штаба Главнокомандующего войсками Северо-Западного направления. Он активно участвовал в координации действий фронтов и флотов на северо-западном театре военных действий. С августа он исполнял обязанности начальника штаба 23-й армии Ленинградского фронта, который вел оборонительные бои на Карельском перешейке.
Впоследствии П. А. Иванов командовал оперативной группой войск 4-й отдельной армии Ставки Верховного Главнокомандования (ВГК), затем Волховского фронта, а с декабря 1941 года стал командующим этой армией. Войска армии принимали участие в Тихвинской наступательной операции и успешно защищались на реке Волхов.
В феврале 1942 года П. А. Иванов был отстранен от должности за ложный доклад о ходе боевых действий. С марта того же года он занял позицию старшего преподавателя, а затем начальника кафедры тактики Высшей военной академии им. К. Е. Ворошилова.
С февраля 1945 года П. А. Иванов занимал должность заместителя командующего 11-й гвардейской армией 3-го Белорусского фронта, который успешно разгромил противника в ходе Восточно-Прусской операции.
После войны, начиная с августа 1945 года, П. А. Иванов служил заместителем командующего войсками Особого военного округа (Кенигсберг) по укрепленным районам.
Награжден 2 орденами Ленина, 4 орденами Красного Знамени, орденом Суворова 1 ст., медалями.
Скончался 7 марта 1946 года в Москве.
