Петър Димитров бе зам.-министър на околната среда и водите и в кабинета на Николай Денков, а преди това и в две служебни правителства, назначени от президента Румен Радев. Първо той беше в кабинета на Стефан Янев през 2021 г., а след това и в екипа на премиера Гълъб Донев - от август 2022 г. до юни 2023 г.

Димитров е хидроинженер по образование със специалност в хидромелиоративното строителство. Той е докторант в Университета по архитектура, строителство и геодезия (УАСГ) в София и има специализации в Япония, Германия и Италия, се посочва във визитката му на страницата на Министерството на околната среда и водите.

От 2015 г. до 2020 г. Димитров беше директор Басейнова дирекция - Дунавски район със седалище в Плевен. Докато е на този пост, през територията, която обхваща тази дирекция бе уредено трасето на газопровода "Турски поток". Смята се, че Димитров тогава си е затварял очите за някои неща, за да не се попречи на реализацията на спорния проект.

През ноември 2020 г. той е отстранен от поста от екоминистър Емил Димитров-Ревизоро. Месеци преди това от сдружение "Балканка", което се грижи за опазването на реките, поискаха оставката на директора на Басейнова дирекция-Дунавски район заради десетките разрешени малки ВЕЦ в реките и позволеното безконтролно изгребване на баластра от коритата им.

След уволнението Димитров постъпва на работа в строителя на "Турски поток" - саудитския консорциум "Аркад", доминиран от руски компании.

След първия си период като служебен зам.-министър на околната среда и водите (от май до декември 2021 г.), Димитров е възстановен като директор на Басейнова дирекция-Дунавски район. През август 2022 г. отново е назначен на същия пост в служебния кабинет на Гълъб Донев, действал до юни 2023 г.

Във визитката му на страницата на МОСВ се отбелязва, че той е участвал е в разработването на стратегически и нормативни документи в областта на управлението на водите на национално и европейско ниво. Представял е страната в експертни групи към Международната комисия за опазване на река Дунав.