Родился в селе Варнаково Челябинского уезда Оренбургской губернии в семье священника. Учась в последнем классе Троицкой гимназии Челябинского уезда, принимал активное участие в работе нелегального кружка руководимого известным революционером-народником П. А. Голубевым.

После окончания гимназии в 1882 г. поступил в Казанский, а двумя годами позже в — Санкт-Петербургский университет, где посещал социал-демократический кружок Д. Благоева и принимал участие в издании первой в России социал-демократической газеты «Рабочий». В 1885 году поступил в Женевский университет и активно участвовал в работе революционных эмигрантских кружков.

В 1887 году был выслан за пределы Швейцарии «за связь с русскими государственными преступниками», а на пограничной станции арестован. Год просидел вВаршавской крепости с обвинением «подготовка бомб в Цюрихе». Летом по этапу был переправлен в Санкт-Петербург, осуждён на год заключения в одиночной камеретюрьмы «Кресты» (об этом этапе жизни в 1907 году выпустил книгу «Кресты»), с последующей высылкой на Урал под гласный надзор полиции. В ссылке начал заниматься журналистикой, активно сотрудничал и в столичных газетах. В Оренбурге под псевдонимом П. Павлович издал книгу стихов «Огоньки».

В 1892 году совершил вместе с К. Д. Носиловым, своим дальним родственником, путешествие на Северный Урал по реке Конде, о чём написал свой первый этнографический очерк «Путешествие к лесным людям».

В 1899 году еще раз проходил по политическому процессу, затем жил в Новгороде. Был секретарем редакции «Записки Новгородского губернского земства». Последние годы жизни провёл в Петербурге, выпускал журнал «Заветы».

Умер в Санкт-Петербурге в 1913 году.

Племянник П. П. Инфантьева — советский писатель-маринист Вадим Инфантьев.