Петр Александрович Чихачев родился в Гатчине 28 августа 1808 г. в семье «первого лица» города — «директора» Гатчины и дворцового управления, отставного полковника Александра Петровича Чихачева и его жены Анны Федоровны, урожденной Бестужевой-Рюминой.
С 1820 г., когда отец вышел в отставку, семья Чихачевых перебралась в Царское Село. Первым наставником Петра стал директор Царскосельского лицея Е. А. Энгельгардт. Будучи натуралистом-любителем, он привил своему воспитаннику интерес к географии и геологии, и уже в 12-летнем возрасте Петр собрал свои первые коллекции минералов и окаменелостей.
В июле 1823 г. Чихачев поступил в ведомство Коллегии иностранных дел (так тогда назывался МИД) в качестве студента и после пяти лет учебы получил чин коллежского регистратора. Преподаватели отметили его феноменальные способности в области языков — за годы занятий Чихачев в совершенстве овладел французским, немецким, английским, итальянским и греческим. Одновременно он слушал лекции в Петербургском университете.
С апреля 1830 г. Чихачев служил в коллегии переводчиком, в мае получил назначение в Азиатский департамент, а в 1834 г. отправился в Турцию в качестве помощника секретаря русского посольства. Там он прослужил два года, совершенствуя свои знания греческого, изучая турецкий и испанский, много путешествуя по Ближнему и Среднему Востоку.
В 1838-м Чихачев впервые задумал совершить большое путешествие в глубь России. Составив вместе с младшим братом Платоном план такой экспедиции, он обратился в Петербургскую академию наук за поддержкой. В рецензии на этот план, подписанной пятью академиками, говорилось:
«Научная экспедиция, задуманная господином П. А. Чихачевым, заслуживает внимания Академии и Родины, ибо он первый всесторонне образованный чисто русский человек, который не во исполнение правительственного поручения, а по собственному почину и личному побуждению, желая отдать свои силы и знания на благо науки и родины, стремится рискнуть и осуществить данную экспедицию, опасности которой всем известны».
Но, вопреки ожиданиям, финансовой помощи от академии и российского МИДа Чихачев не получил. Решив заручиться поддержкой европейских ученых, Петр Александрович в 1839 г. отправился в Италию. На протяжении года с лишним он странствовал по южным Апеннинам, изучая геологические особенности полуострова и не забывая пополнять свой гербарий.
Результаты этой поездки оказались очень впечатляющими. В 1841-м Чихачев опубликовал первые научные труды — описание окрестностей Ниццы и горы Монте-Гаргано, а в 1842 г. подвел итоги своих итальянских изысканий отдельной книгой. В том же году молодой ученый-любитель наконец получил в штабе Корпуса горных инженеров разрешение отправиться в давно запланированное им странствие по Восточному Алтаю. В поездке участвовали также виднейшие европейские геологи — Эли де Бомон и Огюст Вернейль, что придало путешествию международный размах. Экспедицию сопровождал опытный художник Е. Е. Мейер. Странствие было нелегким — приходилось идти по склонам гор, под дождем, переходящим в снег, переправляться через горные реки… Некоторые регионы (например, Тува) были описаны Чихачевым впервые.
Впечатления от этой поездки отразились в большой книге «Путешествие в Восточный Алтай» (1845), изданной на французском языке в Париже и великолепно проиллюстрированной Мейером. Но главнейшим достижением Чихачева стало открытие Кузнецкого каменноугольного бассейна, первую карту которого он составил. «Залежи каменного угля, — писал он, — обнаруживаются уже на глубине нескольких метров, начиная с окрестностей Кузнецка и до местности, примыкающей к реке Инии, то есть на пространстве, охватывающем часть оси района, который я попробовал заключить под общим названием Кузнецкого угольного бассейна… Северный Алтай является одним из самых крупнейших в мире резервуаров каменного угля, занимая в среднем пространство в 250 км в длину, на 100 км в ширину… Эта ассоциация железной руды и каменного угля с практической точки зрения имеет чрезвычайно важное значение». В честь «отца Кузбасса» имя Чихачева было присвоено горному хребту на Алтае.
Шумный успех в европейских научных кругах «Путешествия в Восточный Алтай» имел тем не менее неприятный привкус. В России обратили внимание на факт встреч Чихачева с ссыльными декабристами Иваном Анненковым и Василием Давыдовым, а также несочувственное описание быта золотодобывающих рабочих на Алтае. Никакие прямые репрессии Чихачеву, конечно, не угрожали, но ученый почел за благо продолжать свою научную работу, находясь в Европе. После того как он опубликовал в 1856-м публицистический очерк «Прочен ли Парижский мир?», осуждавший политику Николая I, связи Чихачева с Россией практически прервались.
Следующие 20 лет своей жизни он посвятил изучению Малой Азии и в 1848–1863 гг. предпринял восемь больших экспедиций в этот регион. Чихачев дал описание множеству озер, заливов, рек, горных хребтов и массивов, впервые поднялся на вершины гор Эрджияс и Бингель, произвел промеры Босфора, Дарданелл, Мраморного и Эгейского морей, открыл 57 новых видов ископаемых. В собранном им гербарии оказалось 3500 видов растений.
Итогом этой деятельности Чихачева стал 8-томный труд «Малая Азия» — гигантская энциклопедия, подробно рассказывающая о географии, геологии, зоологии, ботанике, палеонтологии и климате региона. Ничего подобного европейская наука тех лет не знала, и этот колоссальный труд был предпринят русским ученым. В 1876 г. П. А. Чихачев был удостоен за него звания почетного члена Петербургской академии наук.
После 1860-х гг. немолодой уже Чихачев не предпринимал больше грандиозных экспедиций. Но на месте ему все равно не сиделось — в сентябре 1877 г. он отправился в небольшую (по его масштабам — она затянулась всего на год) поездку по Испании, Алжиру и Тунису, итогом которой стала одноименная книга (1880). Последним замыслом Петра Александровича стал труд «О пустынях земного шара», но он успел опубликовать только отрывки из него. Скончался великий географ и путешественник 13 октября 1890 г. во Флоренции на 82-м году жизни и был похоронен на кладбище Аллори. Парижской академии наук он завещал 100 тысяч франков на дальнейшие исследования Азии.
На Родине имя П. А. Чихачева долгое время не звучало громко. К примеру, энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона вообще отказывался считать его русским ученым на том основании, что большую часть жизни Чихачев провел за рубежом, а научные труды писал только на немецком и французском языках. Это действительно так, и все же стоит признать, что выдающийся географ, геолог и путешественник был именно русским ученым — просто русским ученым мирового масштаба, что случалось в XIX столетии не так уж и часто. Сейчас его заслуги перед Россией признаны неоценимыми, а на могиле Чихачева к 150-летию со дня его рождения появилась мраморная плита с надписью по-русски: «Родина чтит тебя, дорогой Петр Александрович».