Вихованець хокейного клубу «Вітковіце» в складі якого дебютував у сезоні 2007/08.
Хокейну кар'єру в Північній Америці розпочав 2009 року виступами за «Оттава 67-і» (ОХЛ). З 30-и матчів, які провів Петр у першому сезоні перемогу здобув у дванадцяти іграх, в дев'яти його команда зазнала поразки ще одна перемога здобута в овертаймі.
На драфті юніорів КХЛ 2010 був обраний українським клубом «Будівельник».
2010 року був обраний на драфті НХЛ під 141-м загальним номером командою «Детройт Ред-Вінгс». 19 жовтня 2011 Мразек підписав трирічний контракт з «червоними крилами». За два сезони з 2010 по 2012 воротар у регулярному сезоні відіграв за «Оттава 67-і» 102 матчі, в 62-х здобута перемога, а 28 завершились поразкою ще дев'ять матчів завершились в овертаймі.
4 квітня 2011, Мразек підписав контракт з фарм-клубом «Ред-Вінгс» «Гранд Репідс Гріффінс», що виступає в АХЛ.[1]
Сезон 2012/13 провів одразу в двох клубах, початок сезону в складі «Толідо Воллай» (ХЛСУ), а решту в складі «Гранд Репідс Гріффінс».
Мразек дебютував у складі «Детройту» 7 лютого 2013 в грі проти «Сент-Луїс Блюз». Детройт виграв 5-1, а Петр відбив 26 кидків.[2] Мразек став другим воротарем в історії хокею Північної Америки, що виграв свої дебютні матчі одразу в трьох лігах ХЛСУ, АХЛ і НХЛ в одному сезоні, приєднавшись до Алекса Олда.[3]
У 2013 став володарем Кубка Колдера в складі «Гранд Репідс Гріффінс», а в наступному сезоні потрапив до другої команди всіх зірок АХЛ.
1 липня 2014 «Детройт» подовжив строк дії контракту на один рік.[4] У сезоні 2014/15 Петр відіграв 29 матчів за «Ред-Вінгс», обновивши свої рекорди В НХЛ.[5]
16 квітня 2015, Мразек дебютував у плей-оф Кубка Стенлі проти «Тампа-Бей Лайтнінг». Перша гра завершилась перемогою «червоних крил» 3-2, а Петр відбив 44 кидка з 46. Двічі в цій серії він відстояв власні ворота на нуль, але серію зрештою виграли «блискавки» 3:4.
27 липня 2016 Мразек подовжив строку дії контракту з «Детройт Ред-Вінгс» на два роки.[6]
Сезон 2016/17 був одним із важких для Петра. З 50-и проведених матчів він здобув перемогу в вісімнадцяти, а в 21-у його команда зазнала поразку.