1839 - окончил Новгородский (Аракчеевский) Кадетский корпус, выпущен в Дворянский полк
1850 - поручик лейб-гвардии Семеновского полка
1857 - командовал 3-м стрелковым батальоном
1862 - 1865 - командовал Санкт-Петербургским гренадерским полком, участвовал в усмирении польского мятежа
Во время Русско-Турецкой войны 1877-78 годов, уже будучи генералом, командовал отдельными ловчесельвинским и траянским отрядами. Его распорядительности сотни болгарских семейств были обязаны спасением от турецких истязаний. Под его командованием был взят с боя один из главных балканских перевалов - Траянский, были заняты города Сапош, Карлов, Чирнак и Дейгач, после чего его отряды подошли к Галлиполи.
По окончании войны был прикомандирован к Главному штабу и в конце 1885 года, вследствие своего преклонного возраста, был зачислен по запасным войскам
18 апреля 1892 - уволен со службы с производством в генералы от инфантерии
Как военный писатель П.П.Карцов является автором порядка 20 работ, касающихся в основном истории лейб-гвардии Семеновского полка, Новгородского (Аракчеевского) Кадетского корпуса, воспоминаний о различных эпизодах Русско-Турецкой войны. Кроме того, его отдельные статьи были опубликованы в «Русском вестнике» и литературном приложении к газете «Гражданин»
Как и многие представители высшего русского офицерства, Павел Петрович был широко образован, любил музыку и театр, в его доме собирались интересные люди, не только военные, но и из мира искусств. Известно, что во время службы в Тамбове, в период от 1860 до 1870 годов, он руководил «театральным кружком любителей из дворян»
[http://regiment.ru/reg/VI/D/16/3.htm]