Родился на Дону, в станице Мигулинской в семье землемера, убитого белыми бандитами в 1921 г. Мать — врач, выпускница Высших женских курсов в Петербурге. После окончания школы поступил в московский Институт философии, литературы и истории (ИФЛИ). Вместе с друзьями создал антисталинскую коммунистическую группу, был арестован в 1938 г., но освобожден шестнадцать месяцев спустя «по комиссии», то есть по состоянию здоровья. После увечий, полученных на допросах, на всю жизнь остался хромым.
В 1940 г. вернулся на Дон. По окончании войны переехал в Подмосковье и поступил в экстернат Московского государственного педагогического института иностранных языков (МГПИИЯ). В 1951 г. попытался пройти в посольство США, был арестован и помещен в Ленинградскую тюремную психиатрическую больницу (ЛТПБ), где содержался до 1954 г. Жил на Дону, затем в Москве. В 1957 г. окончил заочное отделение МГПИИЯ. Работал продавцом в книжном магазине, давал уроки английского языка. Умер в Москве в 1986 году.
Писать П. Улитин начал с юности, но ранние его сочинения не сохранились (известно, что при аресте в 1951 г. у него изъяли рукопись романа и черновики еще двух; проза, написанная в конце 1950-х гг. была изъята во время обыска в 1962 г.). Улитин, опираясь на открытия Джеймса Джойса, выработал собственный тип письма, в котором «скрытый сюжет» (определение Улитина) образуется переплетением потока сознания, авторских воспоминаний, цитат (в том числе иноязычных), обрывков диалогов и монологов необозначенных персонажей. В СССР произведения П.Улитина распространялись в самиздате, а с 1976 г., усилиями Зиновия Зиника, изредка появлялись в эмигрантской периодике. В России первые публикации состоялись в 1990-х гг.; в 2000-х гг. вышло три книги, подготовленных к печати Иваном Ахметьевым. Значительная часть наследия П. Улитина не опубликована.