Peter Dörfler wird als Sohn schwäbischer Kleinbauern in Untergermaringen bei Kaufbeuren geboren. Seine Kindheit verbringt er ab dem 3. Lebensjahr in Waalhaupten (Gemeinde Waal). In Augsburg besucht er das Gymnasium und studiert anschließend Theologie, Philosophie und Archäologie in München. In dieser Zeit befreundet er sich mit dem künftigen Priester- und Dichterkollegen Joseph Bernhart.

Nach der Priesterweihe 1903 wirkt Dörfler als Seelsorger in Steingaden, Lindenberg im Allgäu, Landsberg am Lech und Mindelheim. Von Selbstzweifeln an seiner Eignung als Priester nicht frei, beschäftigt er sich mit pädagogischer Literatur sowie mit der Lektüre Tolstois und Ibsens. Zwischenzeitlich erhält er ein Stipendium für christliche Archäologie am Campo Santo Teutonico in Rom.

1909 zum Doktor der Theologie promoviert, entfaltet Dörfler ein zunehmendes Bedürfnis, seine Kindheits- und Jugenderinnerungen literarisch zu verarbeiten: Als Mutter noch lebte (1912), eine Reflexion über den Tod seiner 1909 verstorbenen Mutter, wird sein erster, autobiografischer Roman und zugleich sein größter Bucherfolg.

Seit 1911 ist Dörfler Hauptmitarbeiter der katholischen Literaturzeitschrift Hochland und veröffentlicht kontinuierlich Romane, Novellen und Erzählungen mit Themen aus seiner schwäbischen Heimat und aus der Zeit des Christentums (Die Verderberin, 1914; Judith Finsterwalderin, 1916; Das Geheimnis des Fisches, 1917; Der ungerechte Heller, 1922; Die Papstfahrt durch Schwaben, 1923; Siegfried im Allgäu, 1924 u.a.). So trägt z.B. die schwäbische Titelfigur des Romans Judith Finsterwalderin einerseits Züge der alttestamentarischen Judith, andererseits Merkmale der mittelalterlich-christlichen Jungfrau von Orléans.

Von 1915 bis 1949 leitet Dörfler die St. Marien-Ludwig-Ferdinand-Anstalt für verwaiste und verlassene Kinder in München. Er unternimmt vor dem Hintergrund einer wachsenden Lesergemeinde Vortragreisen durch ganz Deutschland und Bildungsreisen in den Mittelmeerraum sowie nach Vorderasien.

Im Nationalsozialismus gelingt es ihm weiterhin zu publizieren. Zu Hitlers Geburtstag am 20. April 1933 ist er geladener Gast der Uraufführung von Hanns Johsts Staatsschauspiel Schlageter im Staatlichen Schauspielhaus Berlin. Im Oktober 1933 zählt er zu den 88 deutschen Schriftstellern, die das Gelöbnis treuester Gefolgschaft für Adolf Hitler unterschreiben.

1945 wird Dörfler als Verfasser seiner 1930 fertiggestellten Appolonia-Trilogie und des Romans Die neuen Götter (1926) der Förderpreis Literatur der Stadt München verliehen. Drei Jahre später ist er Mitglied der Bayerischen Akademie der Schönen Künste. Seine hohen Verdienste um die Volksbildung werden außerdem von seiten des Papstes durch Ernennung zum päpstlichen Hausprälaten anerkannt. Zum 75. Geburtstag wird Dörfler mit dem Großen Bundesverdienstkreuz ausgezeichnet.

Unter seinen letzten Werken sind Die Gesellen der Jungfer Michline (1953), ein unter deutschen Künstlern in Rom spielender Roman, sowie Auferstehung (1954), ein Roman über die Wiederaufrichtung des schwäbischen Landes nach dem Dreißigjährigen Krieg, besonders hervorzuheben. Ein starkes Echo findet auch sein 1948 neuaufgelegter Roman Die Wessobrunner (1941), der von den Erbauern der Wieskirche, den Brüdern Zimmermann, handelt.

Am 10. November 1955 stirbt Peter Dörfler in München. Sein Grab befindet sich auf dem Münchner Winthirfriedhof, wo ein nach ihm benannter Brunnen nach einer Figurengruppe von Ruth Schaumann steht.