Родился в семье дьякона Малоохтинской кладбищенской церкви. Восьми лет был отдан в Александро-Невское духовное училище, откуда в 1851 перешел в семинарию. 14 лет провел П. в бурсе, которая наложила отпечаток на всю его недолгою жизнь и стала одной из главных тем его творчества. Тяга к литературному творчеству проявилась у будущего писателя уже в старших классах семинарии: он является наиболее активным участником и редактором рукописного журн. "Семинарский листок", где помещает ряд статей (о характере интересов П.-семинариста можно судить по названию одной из них: "Попытка решить нерешенный и притом философский вопрос: имеют ли животные душу?"), а также неоконченный рассказ "Махилов", впервые напечатанный Н. А. Благовещенским после смерти писателя ("Современник", 1864). По выходе из семинарии в 1857 П. не спешит определиться на место, хотя родные и склоняют его к этому. Чувствуя недостаточность полученного им образования, его оторванность от жизни, он энергично принимается за самообразование, много читает, размышляет. П. переживает сложный и мучительный процесс преодоления религиозного мировоззрения, взглядов, привитых духовной средой и школой. Особенное влияние на него в это время оказывает революционно-демократическая критика и публицистика "Современника". "Я, читая "Современник", установил спое миросозерцание", - пишет он в 1862 Чернышевскому . П. посещает лекции в Петербургском ун-те, сближается с радикально настроенной студенческой молодежью. Вместе с тем его интересы постоянно связаны с вопросами воспитания и обучения. Еще в бурсе он ясно сознает несостоятельность системы, основанной на принуждении, страхе и вечной "долбне" Сразу по выходе из семинарии он горячо принимается за воспитание младшего брата, противясь его поступлению в духовное училище П. интересуется теоретическими работами по педагогике, пробует сам писать статьи и беллетристические очерки на темы воспитания. Один из них - "Вукол" появляется в 1859 в "Журнале для воспитания" с подзаголовком "психологический очерк". В это же время П. работает над аналогичным очерком "Данилушка" (в неоконченном виде опубликован в "Женском вестнике" в 1867), имеющим во многом автобиографический характер. Непосредственным продолжением "Данилушки" является очерк "Долбня" ("Журнал для воспитания", 1860), рассказывающий о том, как Данила из семьи попадает в бурсу, и ставший первой редакцией "Зимнего вечера в бурсе", который вошел в "Очерки бурсы". Увлекает П. и практическая работа педагога. С окт. 1860 он преподает в воскресной школе, разрабатывает собственные педагогические приемы, в особенности интересуясь методикой обучения малоспособных детей. Деятельность П. обращает на себя внимание известного педагога К. Д. Ушинского, инспектора Смольного ин-та, который приглашает его преподавать в младшем классе института. Здесь П. прочитал несколько лекций.
В 1860 П. работает над первым большим произведением-повестью "Мещанское счастье", которая выходит в "Современнике" в 1861. Повесть была встречена с большим интересом, а ее автор приглашен в "Современник" в качестве постоянного сотрудника. В том же году появляется повесть "Молотов", являющаяся продолжением первой. П. получает известность в литературных кругах и завоевывает славу одного из лучших беллетристов своего времени. В это время у писателя созревает решение "продать" бурсу, и в 1862-63 в журн. "Время" и "Современник" появляются первые четыре очерка; последний, пятый из "Очерков бурсы", остался неоконченным и был опубликован после смерти писателя ("Современник", 1863). Всего П. предполагал написать, по свидетельству Благовещенского, до 20 очерков и показать все стороны бурсацкой жизни, но замысел остался неосуществленным. Писателя привлекают новые темы. Весной 1862 он обдумывает содержание большого социального романа, названного им "Брат и сестра", делает к нему ряд набросков, которые потом были частично опубликованы ("Современник", 1863-64). В романе П. задумал дать широкую картину жизни социальных городских низов, показать быт трущоб, притонов, кабаков, грязь и нищету. "Разоблачение гнойной язвы нашего общества" - таков замысел произведения. В последний год своей жизни П. работает над рассказом "Поречане", пишет отрывок "Андрей Федорыч Чебанов", задумывает новый роман "Каникулы, или Гражданский брак", где собирается показать передовую молодежь 60-х гг.
Настроения отчаяния, бессилия перед тупой и жестокой действительностью, возникавшие у П. еще в бурсе, особенно усиливаются в конце жизни (1862-63). В связи с наступлением политической реакции закрываются воскресные школы, приостанавливается издание "Современника". Писатель с горечью сознает, что "в жизни та же бурса", погружается в мрачную тоску, запивает. К этому присоединяются неудачи личного характера. Умер П. в петербургской клинике, от гангрены, не успев осуществить многих своих замыслов.
Наибольшую известность П. получил как автор двух повестей ("Мещанское счастье" и "Молотов") и в особенности "Очерков бурсы". В повестях он показывает судьбу разночинца, своего современника, с позиций демократа-просветителя намечает пути, которые открываются перед представителями разночинной интеллигенции, вступающими в жизнь. Замысел первой повести писатель определяет так: "разъяснить отношения плебея к барству"; в ней показано пробуждение социального самосознания у молодого разночинца, непримиримость интересов и взглядов на жизнь плебея Молотова и либерального барина Обросимова. В литературе 60-х гг. этот характерный для эпохи социальный конфликт у П. отражен с наибольшей остротой. Однако дальнейшая судьба героя-плебея связана не с социальной борьбой, а со службой в департаменте, с приходом к идеалу "честной чичиковщины". Молотов - один из многих, рядовой разночинец, не нашедший пути к широкой общественной деятельности, оторванный, подобно самому писателю, от единственно революционной в то время силы - крестьянства. Поэтому борьба за свое место в жизни у него связана гл. обр. с завоеванием личной материальной и нравственной независимости. Вместе с тем он с горечью сознает ограниченность и узость своего идеала. В этом социальная драма рядового разночинца, который при всем стихийном демократизме не видит перед собой другой перспективы, кроме карьеры чиновника, "канцелярского Гамлета".
Иной путь показан П. в образе другого разночинца - скептика и нигилиста Череванина, который отвергает примирение с существующими формами жизни, отрицает идеал "мещанского счастья" и "благонравной чичиковщины", но сам не видит выхода и приходит к своей мрачной философии - "кладбищенству". Безысходным пессимизмом кончает герой неоконченного романа "Брат и сестра" Потесин. Трагизм мироощущения героев П. во многом отражает настроения самого писателя, который также, несмотря на свою плебейскую, "мужичью" натуру, стихийный демократизм и тягу к "Современнику", не проникся до конца идеями революционной демократии.
"Мещанское счастье" и "Молотов" - проблемные повести. В первой из них ощущаются следы влияния тургеневской поэтики, во второй особенно чувствуется намерение автора порвать с традициями тургеневского семейного, любовно-психологического романа и создать иные повествовательные формы, соответствующие иному жизненному материалу. Проблемность накладывает особый отпечаток на характер повествования. Писатель как бы экспериментирует, ставя своего героя перед той или иной жизненной ситуацией. Рассказ о состоянии героя постоянно перебивается авторским словом, прямо выражающим мнения и оценки писателя, обнажающим его художественные намерения. Поэтому в повествовании очень силен элемент рассуждения, описания, публицистичности. Это характерная черта демократической просветительской повести П., нашедшая дальнейшее развитие в набросках к роману "Брат и сестра". В связи с этим меньшее место занимает в повестях изображение действия, динамики событий. Характер главного героя претерпевает большие изменения за 10 лет, проходящие между действием первой и второй повести, но непосредственное отражение получают только начальный и конечный моменты эволюции, о самом же процессе читатель узнает из рассказов Молотова и особенно Череванина, выступающего в значительной мере в роли резонера. В "Очерках бурсы" П. обращается к проблемам воспитания и образования, которые глубоко интересовали его, как и всю передовую общественность 60-х гг. Писатель дает яркую картину жизни бурсы, с ее дикими нравами, изуверством, убогостью, постоянной розгой как "необходимым суррогатом педагогического дела" и "долбней ужасающей и мертвящей". Он рисует характерные типы бурсаков и их наставников и показывает, как бурса уродует душу ребенка, воспитывая из него раба или деспота. Д. И. Писарев имел все основания сравнивать бурсу с "Мертвым домом" Достоевского. В изображении П. бурса - социальное зло, неотъемлемая часть всей порочной социальной системы. В последнем, неоконченном очерке П. даже вскользь говорит о "нелепых порядках, существовавших почти везде на Руси". Не случайно "Очерки" были враждебно встречены официальной печатью. В замысел автора входило показать и перемены в бурсе, связанные с проникновением в нее демократических, антиклерикальных идей в 60-е гг., однако эта тема только намечена. В жанрово-стилевом отношении "Очерки бурсы" выдержаны в очерковой традиции, получившей широкое развитие в демократической литературе, и во многом восходят к социально-бытовому "физиологическому очерку" 40-50-х гг., что и подчеркнуто в подзаголовке первого очерка. Вместе с тем все произведение представляет собой единое целое. Помимо общности педагогической и социальной проблематики, его объединяет автобиографическая фигура Карася. Писатель проявляет большой интерес к раскрытию психологии своего героя-бурсака, старается проследить процесс складывания его характера. Очень выразителен язык "Очерков". П. широко использует бурсацкий жаргон, дает яркую речевую характеристику персонажей.