П.М. Фитин родился в селе Ожогино Курганской области.
С мая 1927 по июнь 1928 г. – председатель Бюро юных пионеров, заместитель ответственного секретаря Шатровского райкома ВЛКСМ.
В 1932 г. окончил инженерный факультет Сельскохозяйственной академии им. Тимирязева. В марте 1938 г. Фитин был направлен на учёбу на специальные ускоренные курсы Школы особого назначения НКВД. Стал стажёром в 5-м отделе Главного управления государственной безопасности НКВД СССР (внешняя разведка). С августа 1938 г. – оперуполномоченный, затем начальник 9-го отделения 5-го отдела ГУГБ НКВД.
13 мая 1939 г. в 31-летнем возрасте возглавил внешнюю разведку органов госбезопасности и в этой должности работал до 1946 г.
С января по 21 июня 1941 г. П.М. Фитин направил Сталину свыше ста разведывательных донесений, докладывая, что война стоит на пороге и необходимы срочные меры по укреплению обороноспособности страны.
Комиссар госбезопасности 3-го ранга П.М. Фитин обеспечивал политическое руководство страны достоверной информацией о стратегических замыслах германского командования, сведениями об открытии второго фронта в Европе, документальными материалами о планах союзников СССР по антигитлеровской коалиции в послевоенный период.
П.М. Фитин внёс важный вклад в овладение Советским Союзом секретами ядерного оружия. Информация, полученная от резидентур в Англии, США и других странах, позволила нашей стране в кратчайший срок создать собственное ядерное оружие.