Tchaikovsky nació en Votkinsk, en la zona de los Urales, estudió derecho en San Petersburgo y 1862 accedió al conservatorio de esta ciudad, graduándose en 1865.
Entre sus profesores se encontraban el compositor y pianista ruso Anton Rubinstein (1828-1894) del que Tchaikovsky recibió clases de orquestación. En 1866 fue nombrado profesor de armonía en el Conservatorio de Moscú. De esta época también datan sus óperas Undina y Oprichnik, el Concierto para piano nº 1 en si bemol menor, las sinfonías nº1 (Sueños de invierno), nº 2 (Pequeña Rusia) y nº 3 (polaca) y la obertura-fantasía Romeo y Julieta.
Mientras desarrollaba su estilo, Tchaikovsky escribió música en varios géneros y formas, incluyendo la sinfonía, ópera, ballet, música instrumental, de cámara y la canción. A pesar de contar con varios éxitos, nunca tuvo mucha confianza o seguridad en sí mismo y su vida estuvo salpicada por crisis personales y periodos de depresión.
Como factores que contribuyeron a esta situación se menciona su homosexualidad reprimida y el miedo a que se revelara su condición, el fracaso de su matrimonio y el repentino colapso de la única relación duradera que mantuvo en su vida adulta: su asociación de 13 años con la rica viuda Nadezhda von Meck.
En medio de esta agitada vida personal, la reputación de Tchaikovsky aumentó; recibió honores por parte del zar, obtuvo una pensión vitalicia y fue alabado en las salas de conciertos de todo el mundo. Su repentina muerte a los 53 años (6/11/1893), suele atribuirse generalmente al cólera, pero algunos lo atribuyen a un suicidio.
Sus obras más conocidas se caracterizan por tener pasajes muy melódicos con movimientos que sugieren una profunda melancolía que se combinan con otros extraídos de la música popular. Tchaikovsky, además, dominaba la orquestación; en particular, sus partituras de ballet contienen efectos sorprendentes de colorido orquestal.
Sus trabajos sinfónicos, con un gran contenido melódico, también tienen un fuerte desarrollo temático abstracto. En sus mejores óperas, como Eugenio Oneguín y La dama de picas, utilizó pasajes melódicos altamente sugestivos para describir de forma concisa una situación dramática con un efecto intenso.
Sus ballets, entre los que destacan El lago de los cisnes y La bella durmiente, todavía no han sido superados en su intensidad melódica y en su brillo instrumental.
Muchas de las composiciones de Tchaikovsky, como El cascanueces (ballet y suite), el Concierto para piano nº 2 en sol mayor opus 44, el Cuarteto de cuerda nº 3 en mi bemol menor opus 30 y el Trío en la menor para violín, violoncelo y piano opus 50, siguen siendo populares entre el público.