Petr Uhl wurde 1941 in Prag geboren, wo seine Eltern als Handelsvertreter arbeiteten. 1958 schloss er die Schule mit der mittleren Reife ab und studierte bis 1963 Maschinenbau an einer Technischen Hochschule. Anschließend arbeitete er von 1965 bis 1969 als Konstrukteur und Patent-Sachbearbeiter und unterrichtete berufsbezogene Fächer an einer technischen Oberschule für Elektrotechnik.
In den 60er Jahren knüpfte er Kontakte zu linken Intellektuellen aus Westeuropa, vor allem aus Frankreich und der Bundesrepublik und unterstützte 1967–69 die Studentenbewegung. Uhl gründete die illegale Bewegung der Revolutionären Jugend (Hnutí revoluční mládeže), die linksdemokratische Ziele verfolgte und einige Dutzend Mitglied besaß, vor allem Prager Studenten. Diese Gruppe richtete sich gegen die sogenannte „Normalisierung“, jedoch ohne Gewalt anzuwenden. Petr Uhl wurde daraufhin Ende 1969 zusammen mit einem Dutzend anderer Mitglieder seiner Gruppe verhaftet und nach zwei Jahren in Untersuchungshaft wegen des angeblichen „Versuchs, die Republik zu stürzen“ zu weiteren vier Jahren Gefängnis verurteilt. Die anderen Mitangeklagten, unter ihnen Petruška Šustrová, Jaroslav Baška und Ivan Dejmal, erhielten mildere Strafen.
Nach seiner Entlassung aus dem Gefängnis engagierte er sich in der Opposition: Er knüpfte Kontakte ins Ausland, publizierte in westeuropäischen, linken Zeitschriften, insbesondere bei solchen mit einer trotzkistischen Ausrichtung. Beruflich war er 1974–77 als Projektant in Rohrleitungsfirmen beschäftigt. Im Dezember 1976 gehörte er zu den Gründern der bekanntesten Bürgerrechtsbewegung der Tschechoslowakei, der Charta 77, und war einer der ersten Unterzeichner ihrer Petition. In den ersten Monaten nach ihrer Gründung sorgte er mit dafür, dass die Charta 77 den Charakter einer unabhängigen Bürgerbewegung erhielt, die in Übereinstimmung mit geltendem Recht handelte. Von der Polizei wurde er fortan Tag und Nacht überwacht. Im September 1977 wurde er ihn von seiner Arbeit entlassen, weil er die Petition der Charta 77 unterschrieben hatte. Da er den Gerichtsprozess über seine Wiedereinstellung verlor, arbeitete er bis zu seiner nächsten Verhaftung im Mai 1979 als Mechaniker.
Anfang 1978 gründete Petr Uhl die „Informationen über die Charta 77“ (Informace o Chartě 77; INFOCH). Das Herausgeben dieses Informationsblattes half dabei, die Bürgerrechtsbewegung zu stärken, als sich ihr aktivster Kreis zahlreichen staatlichen Repressionen ausgesetzt sah. Die „Informationen über die Charta 77“ erschienen bis Ende 1989 und wurden während Uhls Haft von seiner Ehefrau Anna Šabatová herausgegeben.
Im Frühjahr 1978 gründete Petr Uhl gemeinsam mit anderen das Komitee zur Verteidigung der zu Unrecht Verfolgten (Výbor na obranu nespravedlivě stíhaných; VONS) und war einer seiner aktivsten Mitglieder. Im Mai 1979 wurde er zusammen mit einem Dutzend anderer Mitglieder des Ausschusses, unter ihnen Václav Havel, Václav Benda, Dana Němcova, Otka Bednářová und Jiří Dienstbier, verhaftet. Für den angeblichen erneuten „Versuch, die Republik zu stürzen“ wurde er zu fünf Jahren Gefängnis verurteilt. Den anderen erging es ähnlich. Seine Haftstrafe saß er in der Strafanstalt Mirov ab, die für ihre besonders harten Haftbedingungen bekannt war. Nach seiner Entlassung im Mai 1984 setzte er seine Herausgebertätigkeit sowie seine Arbeit in den oppositionellen Organisationen fort. Bis 1989 war er als Heizer im U-Bahn-Bauunternehmen Metrostav angestellt.
Ab 1986 organisierte Uhl Treffen zwischen den polnischen und tschechischen Dissidenten sowie den Informationsaustausch mit der polnischen und ungarischen Opposition. Er unterstützte auch den Aufbau von Kontakten zwischen den tschechischen und slowakischen Dissidenten. 1987 war er Mitgründer der Tschechoslowakisch-polnischen Solidarität (Československo-polská solidarita) und 1988 des Tschechoslowakischen Helsinki-Komitees (Československý helsinský výbor). Ab Frühling 1988 gründete und leitete er gemeinsam mit Petr Pospíchal, Anna Šabatová und Jan Urban die Osteuropäische Informationsagentur: Mehrmals in der Woche gaben sie Pressemeldungen heraus, um Oppositionsgruppen und westliche Medien mit Nachrichten aus der Sowjetunion, Polen, Ungarn, Jugoslawien und der Tschechoslowakei zu versorgen, so beispielsweise auch während der Samtenen Revolution 1989.
Uhl wurde vom 20. bis 26. November 1989 das letzte Mal inhaftiert. Er war angeklagt, „alarmistische Nachrichten zu verbreiten und den staatlichen Interessen im Ausland zu schaden“. Es ging um die Verbreitung von Informationen zum angeblichen Tod Martin Šmíds während der Studentendemonstration am 17. November 1989. Von Dezember 1989 bis Februar 1990 war er Mitglied im Koordinationszentrum des Bürgerforums (Občanské fórum; OF).
Nach dem Sieg der Samtenen Revolution war Petr Uhl 1990–92 Parlamentsabgeordneter und arbeitete in den Folgejahren journalistisch, unter anderem in der Leitung der Tschechoslowakischen Nachrichtenagentur ČTK. Im September 1998 wurde er zum Menschenrechtsbeauftragten der tschechischen Regierung ernannt und gehörte 1999–2001 einer Arbeitsgruppe des Menschenrechtsausschusses bei den Vereinten Nationen an. Im Rahmen seines Engagements für Menschenrechts- und Minderheitenfragen setzte ers sich auch für die Rechte der Roma in Tschechien ein, Lange Jahre war er außerdem für die Grüne Partei Tschechiens aktiv.
Im Alter von 80 Jahren starb Petr Uhl am 1. Dezember 2021.