Родился 17 августа 1921 года в селе Новомарииновка ныне Первомайского района Томской области в семье рабочего. Русский.
Окончил среднюю школу. Учился в Томском индустриальном институте.
В рядах Красной Армии с 1939 года. Окончил Новосибирское военное пехотное училище.
На фронте в Великую Отечественную войну с июня 1941 года. Член КПСС с 1945 года.
14 января 1945 года командир роты 221-го гвардейского стрелкового полка (77-я гвардейская стрелковая дивизия, 69-я армия, 1-й Белорусский фронт) гвардии капитан Пастырев П.И. первым в полку поднял роту в атаку и ворвался в город Зволень (Польша). В уличных боях нанес врагу большой урон в живой силе и технике.
Звание Героя Советского Союза гвардии капитану Петру Иосифовичу Пастыреву присвоено 27 февраля 1945 года.
С 1946 года Пастырев П.И. – в запасе. Жил в Краснодаре, работал в аэропорту. Награжден орденом Ленина, медалями. Скончался 16 февраля 1975 года [179, 943, 1084].