Репродукция с гравюры конца XVIII в.
Во время войны с Польшей Пётр Иванович был воеводой и возглавлял походы в земли неприятелей. Взял польский Люблин в ходе осады в 1655 году. В период войны со шведами (1656–1661 гг.) за выход России на берега Балтийского моря воевода Потемкин, командуя отрядом русских войск, взял крепость Канцы, а в морском бою 22 июля 1656 г. взял в плен корабль с экипажем..
Позже Потёмкин стал царским послом - возглавлял посольства в габсбургской Испании и Франции в 1667—1668 годах. Тогда были налажены регулярные дипломатические отношения между Испанией и Россией.
В 1670 году ездил с дипломатическими поручениями по Италии, Франции и Голландии. В 1674 году Потёмкин побывал в Вене, чтобы обсудить общие действия против польского короля Яна III. В 1675 году посол в Англии и Дании.
Думный дворянин с 1688 года. С 1689 года второй судья Владимирского судного приказа. В 1698—1699 гг воевода в Самаре.