Родился 4 июля 1923 года в селе Чёрный-Яр (Астраханская область). С 30 июня 1941 года в рядах Красной Армии, призван Сталинградским ОВК. Окончил военную авиационную школу лётчиков. Служил пилотом в 15-м ОСУТАП.

С 27 сентября 1943 года младший лейтенант П. И. Орлов в действующей армии. Воевал в составе 29-го Гвардейского ИАП (324-я ИАД). Летал на Як-7 и Як-9.

К декабрю 1944 года старший лётчик 29-го Гвардейского истребительного авиационного полка (324-я истребительная авиационная дивизия, 7-я Воздушная армия, Карельский фронт) Гвардии лейтенант П. И. Орлов совершил 152 боевых вылета, провёл 5 воздушных боёв, сбил лично 2 самолёта противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. Участник боевых действиях на территории Кореи с 21 ноября 1950 по 24 января 1951 гг. в составе того же 29-го Гвардейского ИАП (50-я ИАД, 64-й ИАК). Летал на МиГ-15, в воздушных боях сбил лично 3 самолёта противника: (01.12.1950 - Б-29,  28.12.1950 - Ф-84,  23.01.1951 - Ф-84).

После окончания войны продолжал служить в ВВС. С 11 апреля 1961 года Гвардии подполковник П. И. Орлов - в запасе.

Награждён орденами: Ленина (12.05.1951), Красного Знамени (05.11.1944), Красной Звезды (21.04.1944); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (19.11.1951).