Serafinowicz ha iniziato la sua carriera negli anni '90, apparendo nella commedia della BBC Radio 1 "The Breeze" e nello sketch show di Channel 4 "The Smell of Reeves and Mortimer". Successivamente ha recitato nella sua sitcom, "The Peter Serafinowicz Show" (2001-2004), ed è apparso in numerosi film, tra cui "L'alba dei morti dementi" (2004), "Hot Fuzz" (2007), "The La fine del mondo" (2013) e "Guardiani della Galassia" (2014).
Negli ultimi anni, Serafinowicz è diventato sempre più famoso per il suo lavoro di doppiatore, avendo fornito la voce ai personaggi di "Star Wars:Il risveglio della Forza" (2015), "Sing" (2016), "Moana" (2016) e "Il film LEGO Batman" (2017). Ha anche avuto ruoli ricorrenti nelle serie animate "Rick and Morty" (2013-oggi) e "BoJack Horseman" (2014-2020).
Oltre al suo lavoro di recitazione e doppiaggio, Serafinowicz ha anche diretto numerosi cortometraggi e video musicali e ha scritto per numerosi programmi televisivi e pubblicazioni. È ospite frequente del programma comico della BBC Radio 4 "The News Quiz" e ha anche ospitato il suo podcast, "The Peter Serafinowicz Show" (2012-2014).
Serafinowicz è sposato con l'attrice Sarah Alexander, dalla quale ha due figli. È un sostenitore del partito laburista ed è stato un critico vocale del governo conservatore.