Дважды Герой Социалистического Труда (1955, 1975), Заслуженный работник сельского хозяйства СССР.
Родился в бедной крестьянской семье 29 октября (10 ноября) 1895 года в селе Мальцево (Шадринский уезд Пермской губернии, ныне Шадринский район Курганской области).
В 1916—1917 гг. служил в армии.
В 1917—1921 гг. находился в Германии в плену.
С 1930 г. — полевод колхоза «Заветы Ленина» Шадринского района Курганской области.
В 1935 г. — делегат 2-го Всесоюзного съезда колхозников-ударников.
Член КПСС с 1939 года.
1946 г. — Сталинская премия.
С 1950 г. — руководитель опытной станции при колхозе, созданной по прямому указанию Сталина.
C 1951 года разрабатывал безотвальную систему обработки почвы, включавшую плуг собственной конструкции и систему пятипольного земледелия с минимальной обработкой почвы.
7 августа 1954 г. состоялось Всесоюзное совещание в селе Мальцеве, которое длилось три дня. Совещание состоялось после приезда 14 июля 1954 г. в село Н. С. Хрущёва. На совещание прибыли более 1000 человек вместо приглашенных 300. В последующие 2,5 года с новой системой приехали познакомиться около 3,5 тысячи человек. Научной частью совещания руководил Т. Д. Лысенко.
В 1969 г. — делегат 3-го Всесоюзного съезда колхозников.
Мальцев участвовал в девяти съездах КПСС, был депутатом множества созывов Верховного Совета РСФСР и Верховного Совета СССР.
Умер 11 августа 1994 года в возрасте 98 лет.
Сотрудничал с Т. Д. Лысенко, занимался ветвистой пшеницей. В последующем говорил о Лысенко:
«Когда был нужен, вознесли до небес; стал не нужен — сбросили в канаву».