В апреле 1919 года Ротмистров был призван в ряды РККА и был зачислен в Самарский рабочий полк. В этом же году вступил в ряды РКП(б).
В ходе Гражданской войны принимал участие в боях против войск под командованием адмирала А. В. Колчака, ликвидации Мелекесского восстания и советско-польской войне.
Воевал под Бугульмой в составе Самарского рабочего полка, а затем в 42-м этапном батальоне 16-й армии Западного фронта.
Был направлен для обучения на Самарские советские инженерные курсы.
В 1921 году участвовал в подавлении Кронштадтского восстания. Ротмистров в числе первых ворвался в крепость.
В бою был ранен, но смог лично уничтожить пулемётную точку.
В 1921 году за мужество, проявленное при штурме форта № 6 во время подавления Кронштадтского восстания, награждён орденом Красного Знамени.
Межвоенное время
Окончил 3-ю Смоленскую пехотную школу красных командиров, после чего служил в Рязани политруком в 149-м и в 51-м стрелковых полках.
В 1924 году окончил Военную объединённую школу имени ВЦИК, после чего служил на должностях командира учебного взвода полковой школы, командира взвода 31-го стрелкового полка, помощника командира роты, командира роты и заместителя командира батальона в Ленинградском военном округе.
С марта по октябрь 1928 года командовал батареей 11-го артиллерийского полка, после чего был направлен на учёбу в Военную академию имени М. В. Фрунзе.
По окончании академии Ротмистров был назначен на должность начальника первой части штаба 36-й Забайкальской стрелковой дивизии, дислоцировавшейся в Чите.
В марте 1936 года был назначен на должность начальника первого отделения штаба Отдельной Краснознамённой Дальневосточной армии, а в июне 1937 года – на должность командира 63-го Краснознамённого стрелкового полка имени М. В. Фрунзе 21-й дважды Краснознамённой Приморской стрелковой дивизии имени С. С. Каменева.
В октябре 1937 года Ротмистров был отозван в Москву с Дальнего Востока и назначен на должность преподавателя тактики в Военной академии механизации и моторизации РККА имени И. В. Сталина!
Сам же П.А. Ротмистров в своих мемуарах так описал этот период своей жизни:
«В июне 1937 года меня назначили командиром 63-го Краснознаменного стрелкового полка имени М. В. Фрунзе 21-й дважды Краснознаменной Приморской стрелковой дивизии имени С. С. Каменева. Полк был очень сильной боевой частью. Я был рад новому назначению, так как давно стремился к самостоятельной командной службе. Полк находился в постоянной боевой готовности, его часто вызывали по тревоге на границу и проверяли всевозможные комиссии. Результаты этих проверок в целом были всегда положительными. Видимо, и поэтому мне вскоре было присвоено воинское звание «полковник».
В октябре 1937 года я неожиданно получил предписание передать полк своему заместителю и срочно убыть в Москву, в распоряжение Главного управления по командному и начальствующему составу Красной Армии.
Там