Петр Иванович Бартенев родился 13 октября 1829 года в старинной обедневшей дворянской семье. В 1847 году окончил с золотой медалью Рязанскую гимназию. До 1851 года слушал лекции Т.Н. Грановского, М.П. Погодина, С.М. Соловьева на историко-филологическом факультете Московского университета. К этому времени относятся его первые исторические работы, заслужившие одобрение М.П. Погодина. Бартенев давал уроки и делал переводы – он хорошо знал французский, немецкий, английский, польский, латинский, греческий. Работал домашним учителем внуков Д.Н. Блудова, в доме которого получил много сведений о времени Павла I и Александра I. Также сотрудничал с рядом журналов и собирал материалы о А. С. Пушкине.

В 1854-1858 годах Бартенев служил в Московском архиве Министерства иностранных дел, что позволило ему хорошо узнать политическую историю России. Знаток фактов, Бартенев не любил исторических обобщений, считая, что «истинная историческая наука должна вести к пониманию настоящего». В 1859 году он согласился принять место заведующего крупнейшей частной библиотекой Москвы – Чертковской. 

Именно Баретнев написал проникновенный некралог-воспоминание об "идеальном библиотекаре" Николае Федоровиче Федорове (1829-1903).

А в 1864 году состоялось знакомство Бартенева с Толстым, которому Бартенев подбирал исторический материал для романа «Война и мир».

В течение 50 лет Бартенев являлся «составителем и издателем» первого исторического журнала в России – «Русского архива» (было издано 598 томов). Это был ценнейший материал, необходимый для изучения истории России XVIII и XIX веков.