Долгое время существовал спор по приоритетности с французом Адольфом Пегу, который выполнил эту фигуру высшего пилотажа на 12 дней позже Нестерова. Оба они погибли в первые годы Первой Мировой войны.

Петр Николаевич Нестеров родился 15 (27) февраля 1887 года в Нижнем Новгороде в семье офицера-воспитателя кадетского корпуса и после смерти отца поступил в местный кадетский корпус, после окончания которого учился в артиллерийском училище в Санкт-Петербурге.

В 1910 году, будучи артиллеристом, Пётр Николаевич построил планёр и летал на нём.

В 1912 году в Нижегородском обществе воздухоплавания поручик Нестеров сдал экзамены на звания пилота-авиатора и в следующем году, по завершении Офицерской воздухоплавательной школы в Петербурге и прохождения курса обучения полетам на самолете «Ньюпорт-IV» в Варшаве, был направлен в Киев, где стал командиром авиационного отряда, который базировался на Сырецком военном аэродроме.

Как член Киевского общества воздухоплавания Нестеров испытывал планеры с подвесными двигателями, бипланы местных конструкторов, сам занимался модификацией существующих самолетов, принимал участие в первом групповом перелете четырьмя самолетами по маршруту Киев-Нежин-Киев, разработал технику посадки с выключенным двигателем и практиковался в выполнении глубоких виражей и сложных фигур пилотажа.

Став опытным пилотом, Нестеров занимался и конструкторской деятельностью. На основе изучения полёта птиц, он разработал проект оригинального самолёта без вертикального оперения. Военное ведомство отклонило проект, но Нестеров продолжал совершенствовать свою машину. Летом 1913 года проект был одобрен, но без предоставления средств.

Владея глубокими знаниями в области математики и механики, имея достаточный пилотажный опыт, Петр Нестеров теоретически обосновал возможность выполнения глубоких виражей и осуществил их на практике. В своей работе о «взаимодействии руля глубины и направления при значительных углах крена» он впервые доказал, что во время выполнения виражей с креном больше 45 градусов происходит изменение в работе руля: руль высоты выполняет функции руля направления, а руль направления — руля высоты. После назначения командиром отряда Нестеров ввёл обучение полётам с глубокими виражами и посадку с отключенным двигателем на заранее намеченную площадку.

В августе 1913 года возглавил групповой перелёт (в составе трёх машин) по маршруту Киев — Остёр — Козелец — Нежин — Киев с посадками на полевых аэродромах. Во время перелёта впервые в истории авиации проводилась маршрутная киносъёмка. В первой половине 1914 года Пётр Нестеров осуществил два перелёта: Киев — Одесса за 3 часа 10 минут и Киев — Гатчина за 9 часов 35 минут. Для того времени это было большим достижением.

9 сентября 1913 года 26-летний Петр Нестеров на самолете «Ньюпорт-IV» с двигателем мощностью 70 к. с. производства московского завода «Дукс» в 18-10 поднялся над Сырецким военным аэродромом и на высоте 600 метров на глазах многочисленных зрителей впервые в мире выполнил замкнутую петлю (перевернув самолет вверх колесами) в вертикальной плоскости, которую из-за опасности выполнения называют «мертвой», а со временем — после доведения приоритета ее исполнителя — «петлей Нестерова».

Из-за риска «причинение ущерба государственному имуществу» Петр Нестеров был наказан 30-ю сутками ареста, который был снят за 12 дней, когда газеты опубликовали о аналогичный успех 24-летнего французского летчика Адольфа Пегу, с которым длительное время существовал спор за приоритет по выполнению «мертвой петли». Как человек, который первым выполнил полет по S-образной траектории вверх колесами, Пегу выступал в Европе с демонстрационными полетами и в мае 1914 года по приглашению российского императора прибыл в Петербург, где на личной встрече с Нестеровым были обсуждены вопросы приоритета выполнения «мертвой петли».

С началом Первой Мировой войны штабс-капитан Нестеров был направлен на Юго-Западный фронт и участвовал в боях за Львов, осуществив 28 боевых вылетов для проведения аэророзведки и корректировки огня.

8 сентября 1914 года близ Жолквы (ныне — Львовская область) Нестеров на скоростном моноплане «Morane-G» предпринял попытку атаковать австрийский самолет, намереваясь осуществитьтаран — своим шасси ударить по крылу соперника, он промахнулся и в результате столкновения повредил собственный самолет, который потерял двигатель и разбился. Погибли все участники боя.

Петр Нестеров был похоронен в Киеве и посмертно награжден орденом Святого Георгия IV степени. С 1962 года в его честь Международная авиационная федерация установила награду за победу в первенстве мира по высшему пилотажу.

В 2013 году в честь столетия исполнения петли Национальный банк Украины выпустил памятную монету номиналом пять гривен

Штабс-капитан Петр Нестеров и его механик унтер-офицер Геннадий Нелидов у самолета «Ньюпорт-IV», май 1914 года.

Памятник Петру Нестерову, с символической петлей возле серийного завода «Антонов». Проспект Победы, Киев.