Выпускник Ленинградского института инженеров коммунального строительства. В 1925 г. вступил в ВКП (б). В 34 года Петр Сергеевич стал председателем Ленинского районного Совета депутатов трудящихся города Ленинграда, а с 1939 г. и в течение всей блокады – председатель Ленгорисполкома.
В годы Великой Отечественной войны возглавлял работу по эвакуации населения, продовольственному снабжению города, переоборудованию заводов для выпуска продукции для армии.
Был членом комиссии по вопросам обороны Ленинграда, председателем Чрезвычайной противоэпидемической комиссии. С апреля 1942 г. – член Военного совета Ленинградской армии ПВО. С мая 1943 г. – член Комиссии по установлению и расследованию злодеяний фашистских захватчиков в Ленинграде и его пригородах.
13 января 1944 г. вместе с секретарем Ленгорисполкома А.А. Бубновым подписал решение о возвращении 20 площадям и улицам Ленинграда их исторических дореволюционных названий (в том числе Дворцовой площади, Невскому проспекту и Садовой улице).
В 1946-1949 гг. П.С. Попков – первый секретарь Ленинградского обкома и горкома ВКП(б). В 1949 г. снят с должности, арестован. В числе главных обвиняемых по «ленинградскому делу» был расстрелян в октябре 1950 г. Посмертно реабилитирован в 1954 г.