柴可夫斯基1840年生于俄国沃特金斯克，父亲是矿山工程师，母亲爱好音乐。他自幼显露音乐天赋，6岁学钢琴，但家人期望他走法律道路。1859年，他毕业于圣彼得堡法律学校，先后在司法部任职。1862年，他放弃公职，进入圣彼得堡音乐学院，师从安东·鲁宾斯坦，系统学习作曲理论。毕业后，他赴莫斯科音乐学院任教，同时开始创作生涯。
19世纪70年代是柴可夫斯基创作的黄金期。1870年，他成《罗密欧与朱丽叶》幻想序曲，以戏剧化的音乐语言展现莎翁笔下的爱情悲剧，成为其早期代表作。1875年，《降b小调第一钢琴协奏曲》问世，这部作品融合了俄罗斯民间音乐色彩与浪漫主义激情，首演便引起轰动。同一时期，他创作了《第四交响曲》，作品以“命运”主题贯穿，情感强烈，被认为是他个人精神世界的写照。
柴可夫斯基的芭蕾舞剧成就尤为突出。1876年成的《天鹅湖》虽首演反响平平，但其优美的旋律与戏剧性的情节后来成为芭蕾经典，“天鹅主题”更成为音乐史上的不朽符号。1889年的《睡美人》以华丽的管弦乐配器和童话氛围著称，而1892年的《胡桃夹子》则以明快的节奏、生动的意象成为圣诞季的标志性作品，其中《花之圆舞曲》广为人知。
在交响曲创作中，他的《第五交响曲》1888年与《第六交响曲“悲怆”》1893年最具代表性。《悲怆》是他的绝笔之作，四个乐章贯穿悲剧性色彩，末乐章以哀婉的旋律，首演后不久，柴可夫斯基因霍乱逝世，享年53岁。
除管弦乐与芭蕾外，柴可夫斯基的室内乐、钢琴曲亦有建树。钢琴套曲《四季》1876年以12首小曲描绘每月景致，兼具抒情性与画面感；《D大调小提琴协奏曲》1878年则以如歌的旋律和精湛的技巧，成为小提琴文献中的瑰宝。
柴可夫斯基的音乐融合了俄罗斯民族文化的底蕴与西欧浪漫主义的技法，旋律优美动人，情感真挚深沉，对后世音乐发展产生了深远影响。他的作品不仅是俄罗斯艺术的骄傲，更成为世界音乐宝库的重要组成部分。