Пётр Николаевич Лебедев родился в 1866 году в Москве в купеческой семье. С юных лет мальчика тянуло к физике. Несмотря на это, являясь выпускником реального училища, он не мог поступать в Московский университет. Компромиссом стала учеба в Московском высшем техническом училище. Тем не менее, закончить обучение в техническом училище молодому человеку так и не удалось. Причиной стал переезд в Германию по приглашению известного немецкого физика Августа Кундта. Работая в его лаборатории, в 1891 году П.Н. Лебедев пишет диссертацию «Об измерении диэлектрических постоянных паров и о теории диэлектриков Моссоти – Клаузиуса». В 1891 году Пётр Николаевич Лебедев возвращается в Россию. Ему предлагают место ассистента в лаборатории профессора Александра Григорьевича Столетова в Московском университете. В 1899 году П.Н. Лебедев представляет на защиту диссертацию, в которую вошёл ряд экспериментов, проведенных им в Германии. Защита прошла блестяще. По ее результатам П.Н. Лебедеву была досрочно присуждена степень доктора физики.
В 1900 году П.Н. Лебедев получил назначение на должность профессора в Московском университете, где им была организована собственная лаборатория. К этому времени П.Н. Лебедев, являясь всемирно известным физиком, активно проводит эксперименты с электромагнитным излучением в видимом диапазоне. С помощью своих опытов ученый подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света на твёрдые тела, а в 1908 и на газы. Изучая давление света на газы, Лебедев обратил внимание на хвосты комет, которые всегда направлены в обратную сторону от Солнца. Результатом стало открытие солнечного ветра.
Научно-исследовательская работа занимала основное место в жизни П.Н. Лебедева, тем не менее, он нашел в себе силы и время для открытия первой в России физической школы. В 1905 году в его лаборатории работало больше двадцати молодых учёных, которые впоследствии сыграли важную роль в развитии физики в России. В 1911 году П.Н. Лебедев и ряд других преподавателей покинули Московский университет.
Умер Пётр Николаевич Лебедев 14 марта (1 марта по ст. ст.) 1912 года в Москве на 49 году жизни. Памятник Петру Николаевичу Лебедеву установлен в 1954 году на ступенях здания физического факультета МГУ на Воробьёвых горах. Автор памятника: скульптор А. К. Глебов.