Учёный-физиолог, специалист в области нейрофизиологии, электрофизиологии и микроэлектродной техники, основатель научной школы, педагог, академик АН СССР. Директор Института физиологии имени А.А.Богомольца. Председатель Верховного Совета Украинской ССР 11-го созыва (1985-1990). Герой Украины.
Родился 20 августа 1924 года в Киеве. В 1943 году его призывали в Красную Армию, назначили командиром отделения запасного стрелкового полка и вскоре он был направлен на учёбу в Харьковское военно-медицинское училище, после окончания которого, в 1945 году, он стал фельдшером отдельного резервного батальона медицинского состава. В 1946 году окончил Киевский государственный университет имени Т.Г. Шевченко, а в 1949 году – Киевский медицинский институт имени А.А.Богомольца.
С 1956 года заведующий отделом Института физиологии животных при Киевском университете. Научная работа П.Г. Костюка началась ещё в студенческие годы в лаборатории общей физиологии Института физиологии при Киевском университете под руководством одного из основоположников современной электрофизиологии профессора Д.С.Воронцова. В 1957 году он защитил диссертацию на соискание учёной степени доктора биологических наук, а в 1960 году ему было присвоено учёное звание профессора. В 1958 году он стал заведующим отделом общей физиологии нервной системы Института физиологии имени А.А.Богомольца АН Украинской ССР, а в 1966 году – ещё и директором института. Одновременно с 1982 года заведующий базовой кафедрой мембранной биофизики Киевского отделения Московского физико-технического института. 1 июля 1966 года был избран членом-корреспондентом, а 26 ноября 1974 года – действительным членом (академиком) АН СССР (с 1991 – РАН).
Основные направления научных исследований П.Г. Костюка – нейрофизиология (синоптические процессы в спинном мозге), молекулярная биология и клеточная биофизика (структура и функция ионных каналов, мембранные рецепторы). Впервые в СССР он применил микроэлектродную технику для исследований структурно-функциональной организации нервных центров, биофизических, молекулярных механизмов возбуждения и торможения в нервных клетках. Впервые в мировой науке разработал методику внутриклеточного диализа сомы нервной клетки и применил её для исследования мембранных и молекулярных механизмов этой клетки. Он основал отечественную школу исследователей в области нейрофизиологии, клеточной и молекулярной физиологии, биофизики, которая известна во многих странах мира. Созданное им оригинальное научное направление помогает раскрытию самых сложных и тонких механизмов жизнедеятельности нервной клетки и служит теоретической основой для познания деятельности мозга. На основании фундаментальных исследований структуры и функции ионных каналов, мембранных рецепторов нервных клеток Костюк открыл новые факты относительно их молекулярных, кинетических и фармакологических свойств (1983-1998), чем внёс неоценимый вклад в понимание механизмов гомеостаза ионов кальция в нервных клетках и его нарушений при мозговой патологии.
Результаты его научных исследований обобщены в более чем 650 научных публикациях, 12 монографиях и 4 учебниках. Автор 7 патентов на изобретение приборов для электрофизиологических исследований. Открытое им (в соавторстве) явление избирательной саморегуляции кальциевой проводимости мембраны сомы нервных клеток зарегистрировано научным открытием в 1983 году. Им было подготовлено более 100 докторов и кандидатов наук. Основатель и главный редактор (1969-1988), а также соредактор (с 1993) журнала «Нейрофизиология», соредактор (1976-1999) международного журнала «Neuroscience» (Оксфорд, Великобритания).
Избирался депутатом Верховного Совета Украинской ССР (1975-1990) и председателем Верховного Совета Украинской ССР (1985-1990). В 1993-1999 годах вице-президент, в 1999-2004 годах член Президиума, с 2005 года советник Президиума Национальной академии наук (НАН) Украины. Вместе с лауреатом Нобелевской премии Эрвином Негером (Германия) П.Г. Костюк возглавлял международную кафедру ЮНЕСКО «Молекулярная и клеточная физиология», которая была открыта в июне 2000 года на базе Института физиологии имени А.А.Богомольца НАН Украины.
Жил в Киеве. Скончался 10 мая 2010 года. Похоронен на Байковом кладбище.
Доктор биологических наук (1957), профессор (1960), заслуженный деятель науки и техники Украины (2003). Был избран академиком Российской академии наук (1974), Национальной академии наук Украины (1969), Академии медицинских наук Украины (1994), Немецкой академии естествоиспытателей «Леопольдина» (1966), Европейской академии (1989), Академии наук Чехословакии (1990), Венгерской академии наук (1990).
Герой Социалистического Труда (17.08.1984). Награждён двумя орденами Ленина (1981, 1984), двумя орденами Трудового Красного Знамени (1967, 1974), орденом Князя Ярослава Мудрого 5-й степени (1998), орденом «За заслуги» 3-й степени (1993), медалями, а также орденами и медалями иностранных государств, в том числе орденом Святого Станислава (2000, Польша). Лауреат Государственной премии СССР (1983), Украинской ССР (1976) и Украины (1992, 2003), премии имени И.П.Павлова АН СССР (1967), премии имени И.М.Сеченова АН СССР (1977), премии имени А.А.Богомольца АН Украинской ССР (1987), премии имени Л.Гальвани (1992, США). Награждён золотой медалью имени В.И.Вернадского НАН Украины (2005, № 2).
Указом Президента Украины от 16 мая 2007 года Платону Григорьевичу Костюку присвоено звание Герой Украины.