В 1931 году был призван в ряды РККА, в 1933 году закончил Вольскую авиационную школу в звании младший воентехник, служил в г. Кировограде Украинской ССР. Великую Отечественную войну встретил в Средней Азии в составе 39 отдельной тяжело-бомбардировочной авиаэскадрильи (отбаэ) в должности старшего авиационного техника тяжелого бомбардировщика ТБ-3, в звании воентехника 1 ранга. Выполнял полеты по доставке грузов и людей в блокадный Ленинград. В 1942 году в одной из газет вышла заметка, где рассказывалось о том, что во время одного из полетов на самолете Мамошина П.Н. немцы пробили бензобак, и для того, чтобы остановить утечку горючего, Петр, несмотря на сильный мороз, закрыл пробоину руками и держал до возвращения на аэродром. Куски кожи рук оставались на обшивке самолета, руки были обморожены, но он сделал все, чтобы самолет смог дотянуть до аэродрома. Летом 1942 года военинженер 3 ранга Мамошин Петр Нилович имел уже 43 боевых вылета на бомбардировку войск противника и 32 вылета по доставке продовольствия в Ленинград. Указом Президиума Верховного Совета СССР 18.08.1942 года был награжден Орден Отечественной войны I степени. 30 марта 1944 года инженер 1 авиаэскадрильи 1 гв.апдд инженер-капитан Мамошин награжден орденом Красной Звезды. В апреле 1944 года назначен старшим инженером 1 гв.апдд с присвоением звания гвардии инженер-майор. К маю 1945 года имел 138 боевых вылетов в качестве бортового техника на самолетах ТБ-3 и Ли-2. Войну закончил в составе 1 гв.апдд в мае 1945 г. На аэродроме Ясенки около г.Жешув (Польша). В конце 40-х назначен инженером авиационной дивизии, подполковник (аэр. Мучная Приморского края). В начале 50-х назначен главным инженером Дальневосточного авиационного корпуса, полковник. В 1956 был направлен в Корею в качестве военного советника (атташе). Затем был направлен советником в Гунчжулин (Китай). В 1957 году Петр Нилович в звании инженера-полковника был уволен из рядов Вооруженных сил по возрасту и уехал на постоянное место жительства в г.Кировоград (Украина). В 1960 стал преподавателем КШВЛПУ ГА, где проработал до конца 70-х годов. Написал разработку «Устройство и летная эксплуатация самолета Ан-26», по которая использовалась для подготовки летного и технического состава в авиационных училищах и авиационных частях. За период службы награжден: 2 ордена Отечественной войны, орден Красного Знамени, 2 ордена Красной Звезды, боевыми медалями. Умер в августе 1992 года. Похоронен на городском кладбище города Кировограда.