Пётр Астафьев родился в деревне Евгеньевка Острогожского уезда Воронежской губернии в дворянской семье. Образование получал в Воронежской гимназии и на Юридическом факультете Московского университета (1864—1868). В 1870 году стал стипендиатом для подготовки к профессорскому званию при Демидовском юридическом лицее, преподавал там в 1872—1875 годах историю философии права, в это время опубликовал свою первую книгу, основанную на вступительной лекции по философии права «Монизм или дуализм?» (Понятие и жизнь). В 1876—1878 годах печатался в «Русской газете».
Затем Астафьев уехал в Подольскую губернию мировым посредником. Вскоре молодой публицист был замечен выдающимся русским консерватором М. Н. Катковым, и в 1881 году был приглашён занять место заведующего университетским отделением Лицея в память Цесаревича Николая. Преподавание в лицее он совмещал с работой в Московском цензурном комитете с 1885 по 1890 год.
В 1890 году Астафьев прекратил работу в лицее и в цензурном комитете, и стал приват-доцентом философии Московского университета. К этому времени относится издание многих его произведений, начиная с книги «Психологический мир женщины, его особенности, превосходство и недостатки». Темой женской психологии Астафьев занимался на протяжении всей жизни. В 1890 году он вступил в полемику по национальному вопросу, основными участниками которой являлись В. С. Соловьёв и Н. Я. Данилевский. Вскоре вышла книга Астафьева «Национальность и общечеловеческие задачи», в которой он отстаивал идеи народности. В работах Астафьева повсеместно проявлялся искренний патриотизм и любовь к русскому народу. Он считал, что «русский народ всего лучше послужит общечеловеческим задачам, оставаясь верен своему духу и характеру». Критикуя космополитические идеи Соловьёва и его единомышленников, Астафьев стремился фундаментально обосновать уваровскую формулу «Православие, самодержавие, народность».
К концу жизни Астафьев добился разрешения на издание своего журнала «Итоги», но не успел начать его выпуск. Пётр Евгеньевич поехал в Петербург, где скончался от кровоизлияния в мозг 7 апреля 1893 года.