Прийшов час вчитися в гімназії, і в 1884 році дружна сім'я перебирається в Рязань, щоб діти були під наглядом рідних. Батько влаштовується лікарем в 1-ю чоловічу гімназію. Петру було 9 років, коли він вступив в 7-ю Рязанську чоловічу гімназію. Навчався відмінно, особливі здібності проявив до мов. Вже з 13 років став цікавитися характерами людей.
Закінчивши в 1893 році гімназію із золотою медаллю, Петро в тому ж році вступив на медичний факультет Московського університету. Брати також почали вчитися в Московському університеті, і знову переїзд, батьки пішли за дітьми. Батько визначився на посаду помічника головного лікаря Московського виховного будинку.
Доля одного з братів - Миколи - була трагічною: він застудився і помер під час студентських заворушень. Михайло став адвокатом; Іван - лікарем-терапевтом, сестра Марія - вчителькою.
На медичному факультеті Петро Ганнушкіна слухав змістовні лекції з пропедевтики внутрішніх хвороб М.П. Черінова, який робив великі екскурси в неврологію і психіатрію. У 1862-1865 роках Черінь вивчав нервові і психічні захворювання в клініках В. Грізінгер, Н. Фридрейха і Л. Тюрка, а в 1866-1867 роках читав курс лекцій з цим захворюванням замість професора П.І. Матчерского.
Після 3-го курсу Петро остаточно обрав своєю майбутньою спеціальністю психіатрію. Багато в чому цьому сприяло те, що він слухав лекції професорів А.Я. Кожевникова і його учня С.С. Корсакова, блискучих знавців нервово-психічних хвороб. На 4-му курсі Петро Ганнушкіна безпосередньо займався на кафедрі нервових хвороб, якою керує патріархом вітчизняної невропатології Кожевниковим, а на 5-му курсі вивчав психіатрію у легендарного Корсакова.
Закінчивши в 1898 році медфаку, Ганнушкіна був залишений працювати при психіатричній клініці Московського університету. Керувати удосконаленням по психіатрії лікаря-екстерна Ганнушкіна Корсаков доручив своєму помічникові С.А. Суханову, який очолював патогістологічну лабораторію, курирував стаціонарних хворих і вів амбулаторний прийом. У 1899 році Ганнушкіна блискуче захистив докторську дисертацію «Матеріали до питання про четкообразном стані протоплазматических відростків нервових клітин мозкової кори». У тому ж році Суханов був затверджений у званні приват-доцента. Він охоче допомагав молодим лікарям. З Ганнушкіна у нього склалися дружні стосунки.
Лікарська діяльність Ганнушкіна почалася в психіатричній клініці Московського університету під безпосереднім керівництвом С.С. Корсакова. З 1898 по 1902 рік він працював у клініці екстерном, а потім позаштатним асистентом. У 1902 році за пропозицією Суханова, Сербського і Г.І. Россолимо Ганнушкіна був прийнятий в дійсні члени Московського товариства невропатологів і психіатрів. Після смерті Корсакова кафедру психіатрії Московського університету очолив В.П. Сербський. Протягом восьми років, до 1906 року, Ганнушкіна працював у психіатричній клініці Московського університету асистентом у В.П. Сербського і всі ці роки вів прийом хворих в амбулаторії клініки.
У 1906 році Ганнушкіна їде в Париж, щоб ознайомитися з постановкою психіатричного лікування в клініці Валентина Маньяна, корифея психіатрії. Ганнушкіна зацікавився працями Маньяна ще й тому, що той розробляв проблему прикордонної психіатрії.
В цей же час, з 1907 року, і до початку війни, будучи членом правління Російського союзу психіатрів і невропатологів, Ганнушкіна створив і очолив видавництво щомісячного журналу «Сучасна психіатрія» (1907-1917), який зіграв велику роль у розвитку російської психіатрії. У цей період він кілька разів відвідав клініку Крепеліна в Мюнхені.
У 1914 році Ганнушкіна був покликаний на флот і призначений ординатором Петроградського морського госпіталю. У 1917 році після демобілізації він повернувся в Олексіївську лікарню, а в травні наступного року був обраний професором Московського університету, де протягом 15 років очолював кафедру психіатрії. До кінця життя Ганнушкіна був директором психіатричної клініки Московського університету, першим керівником якої був його вчитель С.С. Корсаков, а з 1930 року - 1-го Московського медичного інституту.
Подальші дослідження Ганнушкіна присвятив прикордонної психіатрії, особливо психопатії (психопатичні конституції, психопатичні особистості, патологічні особистості, патологічні характери. Аномалії характеру). Психопатії - патологічний розвиток особистості з переважною дисгармонією в емоційній і вольовій сферах при відносному збереженні інтелекту. Таким чином, Петро Борисович є творцем оригінальної вітчизняної концепції малої психіатрії, вчення про психопатії (прикордонних станах між психічною нормою і патологією).
Основна увага при вивченні пограничних станів Ганнушкіна приділив психопатії. Для відмежування їх від психозів і стану здоров'я він вперше виділив три клінічних ознаки:
- сталість, природжений психопатичних особливостей особистості;
- відображення цих особливостей на всій її психічного життя;
- кількісні та якісні прояви відомих психічних особливостей такі, що їх носій знаходиться на кордоні психічного здоров'я і хвороби.
Вказуючи на відміну психопатій від нормального стану і психозів, Ганнушкіна писав: «Ці індивідууми, перебуваючи на волі, різко відрізняються від звичайних нормальних людей; опиняючись в спеціальному закладі для душевнохворих, вони точно так само різко відрізняються від решти населення цих установ ».
Завершенням багаторічних досліджень Ганнушкіна є його класична монографія «Клініка психопатій: їх статика, динаміка і систематика», яка містить яскраве і детальний опис істотних особливостей основних типів патологічних характерів. Ця праця характеризує Ганнушкіна як творця «малої» психіатрії, що вивчає нерозгорнуті форми психічних захворювань.