Родился 18 мая 1919 года в д. Солдатское Саранского района Мордовской АССР, русский, член КПСС с 1942 года. В 1940 году призван Кемеровским РВК, Кемеровской области и направлен в Омскую военную школу пилотов, которую окончил в 1941 году. Это был первый выпуск летчиков в ОВАШП.
Участник Великой Отечественной войны с января 1942 года.
Места службы: сержант 676-го легкобомбардировочного полка, младший лейтенант 367-й отдельной авиаэскадрильи связи 11-й армии Северо-Западного фронта, гвардии старший лейтенант 44-го гвардейского бомбардировочного авиаполка 16-й воздушной армии. В ночь с 5 на 6 июля 1942 года получил тяжелое ранение.
П. М. Денисов за время Отечественной войны произвел 530 боевых вылетов ночью.
Только с августа 1944 года по май 1945 года произвел 180 боевых вылетов, в том числе на транспортировку грузов повстанцам в Варшаву; 36 боевых вылетов ночью при сильном противодействии зенитной артиллерии, зенитных пулеметов и прожекторов, на высоте 100-150 метров и доставил 5600 кг ценного груза. Кроме того, произвел 4 боевых вылета по особому заданию командования на выброску десантов в тыл врага, которые он выполнил отлично при неблагоприятных метеоусловиях.
При выполнении боевых заданий, несмотря на сложные метеоусловия и противодействие ПВО противника, всегда находил цель и поражал ее наверняка. За последние 80 боевых вылетов нанес следующий урон противнику: разрушено строений 9, уничтожено артиллерийских точек 3, создано очагов пожара 4, перевезено груза 5600 кг. Участвовал в прорыве линии обороны Варка — Варшава, а также в преследовании отступающего противника до р. Одер. Также он участник завоевания плацдарма на р. Одер.
После демобилизации П. М. Денисов 20.06.1952 года назначен руководителем полетов Омского аэропорта. 01.10.1959 года уволен в связи с назначением на работу в Колпашево.
С ноября 1959 по октябрь 1962 года был командиром Колпашевского 237-го летного отряда Западно-Сибирского управления гражданской авиации. С 29.09.1962 года снова прибыл в Омский аэропорт, он — командир самолета Ан-2. 26.08.1965 года переведен в 196-й летный отряд Кемеровского объединенного авиаотряда. В 1970 году работал инспектором по безопасности полетов.
Награжден тремя орденами Красного Знамени, двумя орденами Отечественной войны I степени, «Знаком Почета», медалями: «За освобождение Варшавы», «За взятие Берлина», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В. И. Ленина».
