В детстве Пётр Болотников едва ли мог помыслить о том, что когда-нибудь станет олимпийским чемпионом и рекордсменом мира. Будущий легкоатлет родился в 1930 году в мордовской деревне. Мальчик рано потерял мать, а затем Великая Отечественная забрала у него отца и старшего брата. После этого Болотников перебрался к тёте и стал работать пастухом, которому и дела не было до какого-то спорта.
Но однажды в его жизни произошёл занимательный случай, который можно было считать знаком свыше. Как-то зимой Болотников повёз на санях в город знакомого моряка. Вдруг посреди дороги тот спрыгнул в снег, велел юноше ускорить лошадей, а сам побежал за санями — ему хотелось таким образом согреться в мороз. Моряк бежал очень долго и до глубины души поразил Болотникова, который никогда не видел такой силы духа у человека. Молодой пастух взял пример со своего попутчика и стал каждый день бегать от дома до конюшни — пускай всего по километру, но это был его первый шаг в карьере легкоатлета.
В 16 лет Болотников перебрался в Москву и поступил в училище. В столице он начал кататься на коньках, ездить на велосипеде и заниматься гимнастикой. В будущем он поражал коллег-бегунов умением подтянуться полсотни раз, но сам пока о карьере чистого легкоатлета не задумывался. Всё изменилось в армии. В 20 лет Болотникова призвали в группу советских войск в Германии, где условий для занятий спортом не было — только бегом.
Однажды к нему подошёл солдат-сверхсрочник, заставший войну. Он приказал юноше сдать за него норматив в беге, необходимый для увольнения в запас. Молодой рядовой отказать не посмел. В кирзовых сапогах он выиграл трёхкилометровый кросс и тогда окончательно решил заняться лёгкой атлетикой профессионально. В наши дни спортсмены в 20 лет могут уже выигрывать чемпионаты Европы и мира, а Болотников только начал свой путь в спорте.
Вскоре у новоявленного спортсмена появились первые медали в соревнованиях вооружённых сил, что считалось весьма почётным достижением. Через армию прошли многие выдающиеся легкоатлеты тех лет, в том числе самый великий из них — двукратный олимпийский чемпион Владимир Куц. Спустя три года после призыва Болотникова перевели в Москву, где он первым же делом отправился на стадион ЦСКА к известному тренеру Петру Степанову. Из армии легкоатлет ушёл только в 1955 году.
В 1956-м Болотников удачно выступил на первой Спартакиаде народов СССР и заслужил поездку на Олимпийские игры в Мельбурне, где занял девятое место в беге на 5000 м и 16-е — в гонке на 10 000 м. Выступление начинающего по меркам спорта легкоатлета было признано удовлетворительным, и вскоре он перешёл к тренеру сборной СССР Григорию Никифорову. Болотников вспоминал, что специалист стал для него вторым отцом. Вместе они претворили в жизнь революционную по тем временам методику — сочетание тренировок на выносливость и скорость с постоянным набором километров. При этом важной частью занятий была ОФП, которой многие стайеры просто пренебрегали. За всю жизнь Болотников пробежал 70 тыс. км, и к результату такие изнурительные тренировки привели быстро.
Уже в 1957 году Болотников одержал важную символическую победу. На чемпионате СССР он обогнал в забеге на 10 000 м самого Куца, вернувшегося из Мельбурна с двумя золотыми медалями. Болотников всю дистанцию держался за спиной легендарного спортсмена, который привык, что к финишу любой соперник просто начинает падать от усталости. Но Болотников выдержал темп Куца, а на финише выиграл у него 0,2 секунды. Куц, который до смерти не любил проигрывать, сразу же поздравил более молодого соперника с победой.
Из-за травмы Болотников был не слишком активен в 1958 году, но на следующий сезон выбился в мировые лидеры стайерского бега, когда выиграл девять подряд турниров: в наши дни такую серию в забегах на 5000 и 10 000 м невозможно представить. На Олимпийские игры в Риме 30-летний легкоатлет ехал одним из фаворитов, но далеко не единственным.
8 сентября 1960 года, когда разыгрывались олимпийские медали в беге на 10 000 м, на «Стадио Олимпико» стояла 40-градусная жара. Вместе с Болотниковым на старт вышли два его товарища по команде — Алексей Десятчиков, выигравший год назад при похожих погодных условиях матч СССР — США, и Евгений Жуков. Последним двум дали задание во что бы то ни стало работать на Болотникова и обеспечить ему победу, притом что сам лидер сборной об этом не знал.
С первых метров лидерство захватил Жуков, но уже на втором круге Болотников решил сам повести забег. Порыв спортсмена сохранялся недолго, уже после четверти дистанции он подпустил к себе основную группу соперников, в которой кого только не было — и олимпийский чемпион Рима на «пятёрке» Мюррей Халберг из Новой Зеландии, и серебряный призёр той же гонки Ганс Гродоцки из Германии, и действующий чемпион Европы Здзислав Кшишковяк из Польши, и бывший рекордсмен мира Шандор Ихарош из Венгрии, и чемпион Игр Содружества Дэвид Пауэр из Австралии.
Вместе они пробежали ещё несколько кругов, но в довольно медленном темпе, пытаясь сохранить силы на финиш. Для Болотникова это была своеобразная передышка, позволившая за десять кругов до финиша уйти в отрыв. Теперь его поддержали только Десятчиков, Гродоцки и Пауэрс. Десятчиков, помня о приказе, подгонял Болотникова, больше уже не помышлявшего о третьем рывке. Но совершить его было нужно — перед последним кругом на первом месте всё ещё шёл Гродоцки. Болотников ускорился на заключительных 300 м и пришёл к финишу первым, показав время 28:32,2 — всего на 1,8 секунды медленнее мирового рекорда Куца! Во второй раз подряд советский легкоатлет выиграл олимпийский забег на 10 000 м. До сих пор эта победа является последней для отечественной лёгкой атлетики на дистанции более 800 м у мужчин.
Спустя 37 дней Болотников побил и мировой рекорд. Он пробежал дистанцию за 28:18,8 — за полтора месяца он срезал с личного достижения 39,6 секунды. Ещё одним прорывным годом для Болотникова стал 1962-й. Он выиграл чемпионат Европы на дистанции 10 000 м, стал бронзовым призёром в беге на 5000 м и вновь обновил мировой рекорд на «десятке». Вплоть до декабря 1963 года, когда рекордсменом стал австралиец Рон Кларк, главный ориентир для стайеров на треке равнялся 28:18,2.
После этого карьера Болотникова вступила в завершающую стадию. У него ещё хватало сил и возможностей, чтобы защитить звание олимпийского чемпиона на Играх в Токио. Однако незадолго до старта Болотников получил на разминке травму. Он всё равно вышел на дистанцию, некоторое время бежал в первой тройке, но в итоге финишировал лишь 25-м.
Такая досадная неудача обычно означала конец карьеры — за спиной 34-летнего легкоатлета уже были не одно и не два поколения претендентов на место в сборной. Но Болотников отказывался уходить из спорта побеждённым. Ему дали последний шанс проявить себя на матчевой встрече СССР — США. Главным соперником в забеге на 5000 м тогда был действующий олимпийский чемпион Боб Шюль, за месяц до этого установивший рекорд Америки в беге на три мили.
Задача обойти его была для Болотникова крайне сложной, но он смог обхитрить американского бегуна благодаря неожиданному ускорению, про которое Шюль сначала подумал, что это взял разбег кто-то из разминавшихся в стороне. Американец настиг Болотникова перед финишной прямой, и вместе они побежали заключительные 110 м. В последний момент советский спортсмен смог вырваться вперёд на считаные сантиметры и финишировал первым. Успех Болотникова позволил мужской команде СССР впервые одержать победу над США по очкам.
После завершения карьеры Болотников 20 лет проработал в «Спартаке» старшим тренером по лёгкой атлетике, пока в 1985 году не уехал в Алжир работать с местными спортсменами. Освоиться на новом месте оказалось непросто — в часы отдыха Болотников любил выбираться из дома вместе с женой, чем вызывал огромное недовольство среди алжирцев. Как вспоминал он сам, однажды группа молодых людей даже пыталась сбросить его машину в обрыв. Но всё-таки Болотников провёл в стране долгие четыре года, успел выучить французский язык и воспитал немало спортсменов. В 1989 году он вернулся домой и ненадолго возглавил общество «Спартак».
Болотников скончался 20 декабря 2013 года в возрасте 83 лет. В последние годы жизни его беспокоило состояние лёгкой атлетики в стране. Олимпийский чемпион признавал, что россияне уже не будут конкурентами Эфиопии и Кении в его любимом стайерском беге. Однако при этом он недоумевал, почему его мировой рекорд, которому уже минуло полвека, до сих пор так редко удаётся превзойти ныне живущим соотечественникам.