Родился в Цюрихе, в семье болгарского адвоката Харалана Владигерова (—1908) и врача Элизы Пастернак (Елизавета Леонтьевна Пастернак, 1869—1952), еврейской эмигрантки из Одессы. Его дед Леон Пастернак, в семье которого он жил в детские годы, был профессором математики Цюрихского политехникума, шахматистом и музыкантом-любителем. Родной брат матери — Пётр Леонтьевич Пастернак (1885—1963), советский учёный в области железобетонных конструкций и теории сооружений, выпускник Цюрихского политехникума, профессор Московского инженерно-строительного института (1934).Детские годы Владигерова прошли в болгарском городе Шумен. После смерти отца в 1912 г. мать Владигерова с детьми перебралась в Берлин.
В 1912—1921 гг. П. Владигеров учился пианизму и композиции у Павла Юона, Георга Шумана[de], Леонида Крейцера, Фридриха Гернсхайма[de] в берлинской Высшей школе музыки и Немецкой академии искусств (с перерывом в 1918—1920 гг., когда служил по призыву в болгарской армии, занимаясь концертной деятельностью).
С 1920 г. работал пианистом и композитором у известного режиссёра Макса Райнхардта.
В 1932 г. Владигеров вернулся в Болгарию и поселился в Софии, сделавшись преподавателем, а с 1940 г. профессором консерватории; после смерти Владигерова ей было присвоено его имя.Владигеров приобрёл всеевропейскую известность как пианист ещё в 1920-е гг. благодаря интенсивным гастролям и активной записи на грампластинки.
В концертах Владигеров часто играл и свои сочинения, так что его музыка также стала распространяться. Среди произведений Владигерова — опера, балет, симфония, пять фортепьянных концертов, многочисленные переработки и переложения народных песен.СемьяСын — композитор и пианист Александр Владигеров[bg] (1933—1993).