Frequenta il Regio Liceo Ginnasio Giuseppe Parini di Milano e passa molte ore alla Biblioteca Ambrosiana per cercare di apprendere la tecnica dei disegni di Leonardo da Vinci.

Nel 1925 gli Annigoni si trasferiscono a Firenze per motivi di lavoro del padre di Pietro, ingegnere: ottiene la maturità classica presso l’Istituto degli Scolopi e i genitori gli danno l’autorizzazione di frequentare l’Accademia di belle arti con i professori Carena e Graziosi, perfezionando gli studi, poi, con lunghi viaggi, anche all’estero.

La sua prima mostra personale viene allestita nel 1932, presso palazzo Perroni. Fin dall’inizio si caratterizza per uno stile fedele alla realtà.

Durante gli anni della seconda guerra mondiale, la famiglia Annigoni con Pietro fu accolta in casa di Alido Michelozzi a Serravalle Pistoiese.

Nel 1947 con Gregorio Sciltian e i fratelli Xavier e Antonio Bueno, è tra i firmatari del manifesto dei pittori moderni della realtà. Servendosi con grande maestria dell’uso di antiche tecniche pittoriche (famose le sue tempere grasse) utilizzate nel Rinascimento, costruisce il suo percorso artistico in contrasto con gli stili pittorici del Modernismo.