Москвич. Родился 23 декабря 1969 года в Москве. Отец — Валентин Петрович (1932-1993) — журналист, редактор документального кино. Мать — Ольга Ефимовна (р. 1934) — научный сотрудник.
Окончил журфак МГУ. Работал на радиостанции «Эхо Москвы».
С 1996 года работает на телевидении. С 1996 по 2002 год вёл информационную программу НТВ «Сегодня». После разгона команды НТВ первого созыва 14 апреля 2001 года согласился работать с командой Бориса Йордана. После захвата НТВ в апреле 2001 года Марченко (поочерёдно с Татьяной Митковой) становится ведущим вечерних выпусков программы «Сегодня». Некоторое время вёл новости на новосибирском телевидении. Утверждал:
Пётр Марченко:
В 2002 году покинул НТВ и перешёл на Первый канал, по некоторым сведениям это произошло после его конфликта с главным редактором НТВ Татьяной Митковой, в результате которого Марченко вместо вечерних выпусков стал вести утренние. В течение 4 лет вёл на канале программы «Новости», «Время», «Ночное Время», «Воскресное Время», «Доброе утро», теледебаты Выборов президента—2004. Становился участником шоу «Русский Экстрим» и «Империя». Ушёл с канала в 2008 году. C 2006 по 2008 год был ведущим дневного эфира на Московском Информационном Радио «СИТИ FM 87.9»
С 2008 года по настоящее время Петр Марченко является ведущим итоговой информационно-аналитической программы «7» на телеканале «Эксперт-ТВ», ранее занимал пост руководителя дирекции информационных программ телеканала, а с февраля 2010 года стал генеральным продюсером телеканала «Эксперт ТВ». С июня 2011 года работает на "Закон-ТВ".C декабря 2011 заместитель главного редактора "СИТИ FM"
Женат в третий раз. Имеет сына: Валентин (17 лет), студент МГУ ИСАА.
