Пётр Николаевич Нестеров родился в городе Нижний Новгород 27 февраля (15 февраля по старому стилю) 1887 года в семье офицера-воспитателя кадетского корпуса. После неожиданной смерти отца материальное положение семьи сильно ухудшилось. Его мать, Маргарита Викторовна, не имея средств на оплату жилья, была вынуждена переехать вместе с четырьмя детьми во Вдовий дом. В 1906 году после успешного окончания Михайловского артиллерийского училища он служил во Владивостоке, где лично разработал правила корректирования стрельбы из аэростата.

В 1910 году не обладавший крепким здоровьем Пётр Николаевич заболел и был переведён в Кавказскую резервную артиллерийскую бригаду "по климатическим условиям сроком на один год". Во Владикавказе  Нестеров познакомился с Артемием Кацаном, пилотом – авиатором, построившим планер собственной конструкции. "Мое увлечение авиацией началось с 1910 года... – вспоминал потом П. Н. Нестеров. – Я поставил себе задачу построить такой аппарат, движения которого меньше всего зависели бы от окружающих условий и почти всецело подчинялись бы воле пилота".

7 октября 1911 года Нестеров поступает в Петербургскую офицерскую воздухоплавательную школу. Одновременно он был прикомандирован к авиационному отделу той же школы. За 11 месяцев, полагающихся на обучение, Нестеров сумел достичь многого. Человек ищущий, патриот, искренне болеющий за успехи отечественной авиации, он не был удовлетворён современными методами пилотирования. Нестеровскую идею поворота аэроплана с креном, не говоря уже о его высказываниях, что самолёт может сделать в воздухе "мёртвую петлю", не только конструкторы, но и товарищи считали сумасбродством. Эту инертность и косность можно было победить только на практике.

Ещё в период обучения, 18 августа 1912 года, Нестеров предпринял 13-часовой учебный полёт на аэростате, пролетев 750 верст. Полёт проходил на высоте 3400 метров. Это было серьёзным достижением отечественного воздухоплавания. Свой первый самостоятельный вылет на самолёте Нестеров осуществил 12 сентября того же 1912 года. Спустя 16 дней он успешно выдержал экзамен на пилота – авиатора, а ещё через неделю – на звание военного лётчика. В составе авиационного отряда Нестеров был переведён из Петербурга в Варшаву, где в ноябре 1912 года начал тренировочные вылеты на боевых "Ньюпорах" и зарекомендовал себя как лётчик – экспериментатор. Так, во время одного из полётов он набрал высоту 1600 метров (что уже было достижением) и, выключив мотор, кругами, восьмёрками спланировал над Варшавой, чем "привёл товарищей в трепет".

Старые каноны пилотирования нарушались им неоднократно. Нестеровская система планирования с выключенным мотором и исключительное самообладание помогли ему 25 января 1913 года избежать гибели, когда во время очередного полёта загорелся бензин в карбюраторе и мотор остановился. Это нагляднее всего доказало лётчикам и начальству превосходство нового метода управления самолётом. Его первые в мире изыскания в технике маневрирования моноплана в горизонтальной плоскости, исследования в осуществлении виражей заставили приглушить сомнения скептиков. Пришло и первое признание. В характеристике от января 1913 года говорилось: "Пётр Нестеров: лётчик выдающийся. Технически подготовлен отлично. Энергичный и дисциплинированный. Нравственные качества очень хорошие".

На основе изучения полета птиц, он разработал проект оригинального самолета без вертикального оперения. Воинское ведомство отклонило проект, но настойчивый конструктор

продолжал совершенствовать свою машину. Летом 1913 года проект был одобрен, но без предоставления средств. Работы П. Н. Нестерова над проектом самолета были вызваны его желанием решить задачу устойчивости и безопасности полета. Незнание важнейших законов устойчивости самолета, необъяснимые катастрофы на виражах вызывали у авиаторов боязнь кренов. Это нашло свое выражение в официальных инструкциях по летному обучению и в практике полетов. Повороты принято было делать "блинчиком", всячески избегая сколько-нибудь увеличенного крена. П. Н. Нестеров пришел к выводу, что поворот всегда должен сопровождаться соответствующим креном и что "как бы ни был велик крен аппарата, он не опасен, если угол крена соответствует крутизне поворота". "В воздухе везде опора", — были его слова.

Первые проекты П. Н. Нестерова, относящиеся к 1909 году, касались органов управления самолетом. Проект целого самолета был им представлен 31 августа 1911 года и на протяжении 1912—1914 годов подвергался небольшим изменениям. Интересна система управления его самолетом, при которой крылья могли менять свой угол установки посредством эксцентриков, а дополнительные рычаги крыльях позволяли еще вдвое увеличивать значение этого угла концах крыльев путем перекоса их. Обе половины горизонтально оперения могли отклоняться в разные стороны и таким образом заменять действие вертикального оперения, которого на самолете не было. На горизонтальном оперении были воздушные управляемые тормоза для сокращения пробега. Этой же цели соответствовала и предложенная схема шасси. Прогрессивной была его идея об аэродинамических тормозах, которая через два-три десятка лет была воплощена в жизнь в виде тормозных щитков для ограничения скорости пикирования, а также в виде парашюта, раскрываемого при посадке. Рекомендованная П. Н. Нестеровым идея установки крыла на эксцентриках вполне жизненна и теперь. Уже находясь в Киеве, в начале 1914 года Нестеров с помощью старшего механика отряда Г. М. Нелидова модифицировал самолет "Ньюпор-4": укоротив фюзеляж на 0,7 м, снял вертикальное оперение, рули высоты были оставлены, но их размах значительно увеличили и ввели большую площадь аэродинамической компенсации. На этом самолете выполнили несколько испытательных полетов продолжительностью около часа, после которых стало понятно, что предложенная Нестеровым схема имела существенные недостатки. О дальнейших испытаниях этого аппарата данные, к сожалению, не сохранились.

Пётр Николаевич тренировался в совершенствовании пилотирования, в отработке крутых виражей, готовясь осуществить "мёртвую петлю". Одолевали сомнения в надежности конструкции самолёта, а главное – будет ли его эксперимент нагляден и понят товарищами по оружию. И вот пришла решимость. 27 августа (9 сентября по новому стилю) 1913 года нестеровский "Ньюпор" вновь взмыл в небо. Набрав высоту 800 – 1000 метров, лётчик, как явствует из рапорта начальства, выключил мотор и начал пикировать. На высоте около 600 метров мотор был включен, и самолёт, послушный уверенным рукам пилота, устремился вертикально вверх, потом на спину, описал петлю и пошёл в пике. Мотор снова выключился, самолёт выпрямился и плавной, красивой спиралью благополучно приземлился. Подвиг П. Н. Нестерова всколыхнул весь мир. Многие посылали восторженные телеграммы. Из Нижнего Новгорода начальник кадетского корпуса телеграфировал: "Корпус восторженно приветствует своего славного питомца блестящим успехом на гордость русской авиации". Киевское общество воздухоплавания присудило Нестерову золотую медаль. Но военное начальство было категорически против "мёртвой петли". Сам же пилот был уверен, что "фигурные полёты – это школа лётчика".

Несмотря на запрещения, Нестеров 31 марта 1914 года повторил "мёртвую петлю". Спустя шесть дней эту сложную авиационную фигуру повторил француз Адольф Пегу. Именно это событие получило широкую огласку и в иностранной и в российской прессе. В мае 1914 года Пегу прибыл в Санкт-Петербург для демонстрации «мертвой петли». В ответ Нестеров разослал телеграммы в редакции российских газет: «Императорскому аэроклубу уже давно необходимо подтвердить, что первую „мертвую петлю“ совершил русский лётчик…». В России считается, что Пегу выполнил не «мёртвую петлю», а S-образную фигуру, на короткое время оказавшись головой вниз.

10 февраля 1914 года Киевское Общество воздухоплавания отметило Нестерова за научную разработку вопроса о глубоких кренах и за осуществленную им «мертвую петлю», присудив ему золотую медаль Общества. Позже Киевское городское руководство от лица города вручило отважному пилоту-новатору памятный золотой жетон, с которым Петр Николаевич никогда не расставался. В 1914 году Нестеров был произведён в штабс-капитаны и назначен начальником авиационного отряда.

С началом Первой мировой войны он отбыл на Юго-Западный фронт, 11 авиаотряд принимал участие в освобождении Львова. Нестеров осуществлял воздушную разведку, выполнил одну из первых в России бомбардировок приспособленными для этого артиллерийскими снарядами. Бомбометание было проведено лётчиком так эффективно, что австрийское командование пообещало крупную денежную награду тому, кто собьёт аэроплан Нестерова. Осуществив за время войны 28 вылетов, 8 сентября (26 августа по старому стилю) 1914 года около городка Жолква Пётр Николаевич Нестеров совершил свой последний подвиг — протаранил самолет, в котором находились пилот Франц Малина (Franz Malina) и пилот-наблюдатель барон Фридрих фон Розенталь (Friedrich von Rosenthal), которые вели воздушную разведку передвижения русских войск. Оба самолёта упали на землю, а лётчики погибли. Следует отметить, что Нестеров не собирался уничтожать самолёт врага ценой собственной жизни. В «Акте расследования по обстоятельствам геройской кончины начальника 11-го корпусного авиационного отряда штабс-капитана Нестерова» указывалось: «Штабс-капитан Нестеров уже давно выражал мнение, что является возможным сбить неприятельский воздушный аппарат ударами сверху колёсами собственной машины по поддерживающим поверхностям неприятельского аппарата, причем допускал возможность благополучного исхода для таранящего лётчика».

Гибель Нестерова отозвалась болью в сердцах тысяч граждан Российской империи. Даже неприятели воздали должное бесстрашию этого человека. В одном из приказов по войскам немецкий кайзер Вильгельм II отметил: "Я желаю, чтобы мои авиаторы стояли на такой же высоте проявления искусства, как это делают русские...". Похоронен штабс-капитан Петр Николаевич Нестеров в Киеве на Лукьяновском кладбище. У Нестерова остались жена и двое детей: Пётр и Маргарита. В настоящее время в г. Нестерове (Калининградская обл., город назван так в честь Героя Советского Союза полковника С. К. Нестерова, погибшего в боях за город, до ВОВ назывался Эбенроде) проживают внучка П. Н. Нестерова Наталья (дочь Маргариты) и правнук Алексей, дельтапланерист. В 1951 году решением правительства СССР город Жолква (Украина) в окрестностях которого Нестеров совершил свой таран, был переименован в Нестеров. В 1992 году городу вернули его прежнее название.