В Красной армии с октября 1926 г.
Окончил Объединенную военную школу им. ЦИК Белорусской ССР в г. Минск (1929), два курса заочного обучения Военной академии РККА им. М. В. Фрунзе (1938), оперативный факультет Военной академии командного и штурманского состава ВВС Кр. армии (1941).
П. С. Козлов 3 октября 1926 г. добровольно поступил в Объединенную Белорусскую военную школу им. ЦИК Белорусской ССР в г. Минск. В сентябре 1929 г. окончил ее и был направлен в 99-й стрелковый полк 33-й стрелковой дивизии БВО в г. Могилев, где проходил службу командиром взвода, пом. командира и командиром роты. В марте 1935 г. назначен начальником штаба батальона в 98-й стрелковый полк, но был задержан в прежнем полку на должности пом. командира батальона. Лишь в августе 1936 г. убыл в 98-й стрелковый полк в г. Быхов и проходил там службу пом. начальника и начальником штаба полка. В летний период 1937 г. временно командовал парашютным батальоном дивизии (ст. Олсуфьево). В октябре 1937 г. решением Военного совета округа принял командование 99-м стрелковым полком в г. Могилев. В августе 1939 г. майор П. С. Козлов назначен командиром 574-го стрелкового полка 121-й стрелковой дивизии.
В ходе Советско-финляндской войны с 12 февраля 1940 г. вступил в командование 39-м стрелковым полком 4-й стрелковой дивизии. Майор П. С. Козлов в боевой обстановке проявил себя смелым командиром. В боях на Карельском перешейке в начале марта 1940 г. дважды был ранен и один раз контужен, но оставался в строю. За боевые отличия награжден орденом Красного Знамени. 09.05.1940 полковник П. С. Козлов был назначен начальником пехоты 60-й стрелковой дивизии КОВО. В конце октября командирован на учебу в Военную академию командного и штурманского состава ВВС Красной армии.
С началом Великой Отечественной войны был выпущен из академии 30 июня 1941 г. и назначен командиром 17-й Московской стрелковой дивизии народного ополчения. Формировал ее из добровольцев промышленных предприятий, расположенных на территории Москворецкого р-на Москвы. С 30 июля дивизия вошла в 33-ю армию Западного фронта и занималась инженерными работами по укреплению Ржевско-Вяземского оборонительного рубежа. 26 сентября она была переименована в 17-ю стрелковую. Первое боевое крещение она получила 30 сентября на р. Десна у г. Спас-Деменск. После тяжелых боев ее части вынуждены были отойти к р. Нара. Потери за первые 10 дней боев были огромны. К 10 октября из имевшихся к началу боев 11454 человека, в строю оставалось лишь 584. В районе Угодский Завод (в 17 км вост. г. Малоярославец) дивизия была пополнена маршевым пополнением, а также остатками 8-й и 211-й стрелковых дивизий, и уже 17 октября она, войдя в состав 43-й армии, вступила в бой, имея задачу взорвать мосты через р. Протва у сел Слобода, Черная Грязь и Трубино, организовать противотанковую оборону на возможных путях выдвижения танков противника и не допустить форсирования им реки.
Малочисленным частям дивизии было поручено оборонять рубеж в 25-28 км. На левый фланг дивизии (район Высокиничи) наступали 17-я и 34-я пехотные дивизии противника, на правом фланге по шоссе от Малоярославца двигались части 19-й танковой и 98-й пехотной дивизий. В этих условиях удержать дивизией обороняемый рубеж было нереально. Командующий войсками Западного фронта генерал армии Г. К. Жуков приказал командующему 43-й армии генерал-лейтенанту С. Д. Акимову нанести встречный удар вдоль Варшавского шоссе. Однако противник, переправившись через р. Протва, через Тарутино вышел в тыл к изготовившейся для контрудара группировки 43-й армии. Сама же 17-я стрелковая дивизия полковника П. С. Козлова в беспорядке отошла, поставив под угрозу другие соединения.
Генерал армии Г. К. Жуков 22 октября 1941 г. приказал арестовать полковника П. С. Козлова и расстрелять перед строем дивизии. Новый командующий 43-й армией генерал-лейтенант К. Д. Голубев доложил о выполнении приказа о расстреле комдива (генерал-лейтенант С. Д. Акимов к этому времени выбыл по ранению). Позднее выяснилось, что этот доклад был ошибочным.
Учтен пропавшим без вести в 1941 г.
В трофейных документах Группы армий «Центр», находящихся на хранении в ЦАМО, в вечернем донесении от 24 октября 1941 г. имеется запись следующего содержания: «Взят в плен командир 17-й стрелковой дивизии».
Дальнейшая судьба достоверно не известна. По некоторым данным казнен 5 января 1943 года в концлагере Флоссенбюрг.
Награжден орденом Красного Знамени.
