Из семьи инженера-технолога управляющего заводом. Учащимся реального училища участвовал в событиях Революции 1905-07 в Киеве; примыкал к анархистам.
В 1907-10 студент экон. ф-та Петерб. ун-та: в 1910 вступил в студенч. с.-д. орг-цию: в том же году исключен из ун-та за рев. деятельность. По возвращении в Киев с 1911 член, с 1912 секр. Киевского к-та РСДРП. Будучи ранее неоднократно арестован, в 1912 был арестован вновь: в 1914 вместе с Е.Б.. Бош. ставшей его женой, сосланы в Иркутскую губ., откуда в окт. этого года бежали и через Японию перебрались в Швейцарию. С 1915 Пятаков в сотрудничестве с В.И. Лениным редактировал ж. "Коммунист". В споре с Лениным Пятаков, Бош и Н.И. Бухарин отрицали значение нац. гос-ва и важность решения нац. вопроса.
После Февр. рев-ции 1917 из Норвегии вернулся в Россию, но на границе из-за фальшивого паспорта был арестован, препровожден в Петроград, затем в Киев. Включился в работу Киевского к-та РСДРП. 23 марта выступил с докладом "О платформе ЦК и созываемом на 28 марта парт. совещании"; 28 марта к-т одобрил разработанную Пятаковым платформу, в к-рой указывалось: "Развитие производит, сил и социальное могущество пролетариата не достигли в России того уровня, при к-ром рабочий класс может осуществить социальный переворот. Установление соц. строя, являющееся конечной целью всей нашей деятельности, не входит поэтому в число задач, стоящих перед нами в ходе совершающейся революции" ("Летопись революци", 1931, № 4, с. 151). 2 апр. на заседании Киевского к-та РСДРП при обсуждении вопроса о созыве Укр. нац. конгресса представителей укр. партий и обществ, орг-ций предложил "...начать настойчивую атаку против сепаратист, движения, та оно как нож в спину рев. движения" (там же, с. 157); подчеркнул, что с.-д. непозволительно вести ни религ„ ни нац. пропаганду (см. там же, с. 158). Был членом редколлегии газ. "Голос Социал-демократа". 4 апр. избран членом Киевского к-та РСДРП (вскоре стал его пред.): в тот же день на собрании Киевской с.-д. орг-ции при обсуждении резолюции о войне заявил, что "„.бывают моменты, когда необходима самозащита, не империалистическая, а та самозащита, к-рая не допускает разгрома страны и свободы. Нам не безразлична судьба России, но оружием нельзя решить вопрос о войне и мире. Мы призываем весь пролетариат к отпору империализму..." (там же, с. 160). 9 апр. при обсуждении Апр. тезисов Ленина на к-те выступил против них, заявив, что "формула "мир без аннексий" - декоративная фраза", чистой воды оборончество (см. там же, с. 177). По инициативе Пятакова к-т принял резолюцию, в к-рой признал тезисы "...в целом неприемлемыми" ("Укр. ист. журнал". 1989, Ns 4, с. 96). 15 апр. на окружном совещании большевиков в Киеве в резолюцию об отношении к Врем. пр-ву по предложению Пятакова внесено положение, что в России "-.осн. предпосылок для успешного соц. переворота самостоятельно, без одноврем. соц. рев-ции в Европе, нет" ("Великая Окт. соц. рев-ция и победа Сов. власти на Украине", ч. 1, К., 1977, с. 111): в тот же день на собрании Киевской орг-ции большевиков избран делегатом на 7-ю (Апр.) Всерос. конф. РСДРП(б): 19 апр. на собрании большевиков Пятаков и его сторонники, отказавшись представлять Киевскую орг-цию на конференции вместе с МА Савельевым (поддерживал ленинские тезисы), добились его переизбрания (см. там же, с. 123).
Выступая на 7-й Всерос. конф. РСДРП(б) 29 апр., заявил: "...в наст. время мы имеем эпоху х-ва, установившего теснейшую и неразрывную связь между нациями... при таком положении вещей- независимость наций совершенно невозможна, да и никому не нужна.. независимость нации является моментом устарелым, невозможным, отжившим. Требование независимости... реакционно, ибо хочет повернуть историю вспять... Исходя из анализа эпохи империализма мы говорим, что иной борьбы за социализм как борьбы под лозунгом "прочь границы" ...мы и представить себе в данный момент не можем" [7-я (Апр.) конф. РСДРГКб) - с. 212-141 Как член Киевского Совета РСД 24 мая на заседании Совета в дебатах о вхождении социалистов во Врем. пр-во утверждал, что демократия должна добиться полного перехода всей власти в руки Советов. Только тогда будет создана единая, твёрдая гос. власть - власть большинства народа, к-рая может справиться с надвигающейся хоз. катастрофой и покончить в интересах мировой демократии кровопролитную бойню народов" ("Под знаменем социализма', 1969, № 8, с. 45). 15 июня на Киевской обл. конф. профсоюзов в выступлении подчеркнул: 'Большевики считают, что воля пролетариата выражается его Советами, к-рым должна быть передана вся власть (там же). В течение лета - осени Пятаков неск. раз избирался в состав Центр. Рады. В дни выступления ген. Л.Т. Корнилова (авг.) был пред, К-та защиты рев-ции, созданного всеми соц. партиями; 29 авг. на заседании киевской Гор. думы призвал ..забыть все старые счёты... всем объединиться для борьбы с контррев-цией ("Великая Окт. соц. рев-ция и победа Сов. власти на Украине, с. 457)-, под влиянием Пятакова фракция большевиков в думе поддержала обращение думы, в к-ром население призывалось к поддержке Врем. пр-ва. В сент. избран пред. исполкома Киевского Совета РСД.
Участник Демокр. совещания в Петрограде (14-22 сент.)-, вошёл в состав Предпарламента: 24 сент. Киевской общегор. конференцией РСДРГКб) отозван из него. 25 окт. избран пред. Киевского ревкома. Несмотря на критику из центра, Пятаков, по-прежнему не веря в возможность соц. рев-ции, продолжал политику сотрудничества с др. соц. партиями, став пред. К-та спасения рев-ции, созданного по предложению меньшевиков. 27 окт. выступил с осуждением позиции Центр. Рады, высказавшейся против восстания в Петрограде, заявил: 'Центр. Рада вонзила нож в спину рев. Петрограда- К вам. товарищи- укр. рабочие и солдаты- обращаюсь прежде всего с горячим призывом не идти за Радой, ставшей на путь позорного соглашательства, а всеми силами поддержать восстание петрогр. товарищей' (Под знаменем социализма'. 1989, № 4, с. 46). 28 окт. арестован войсками штаба Киевского ВО: 31 окт. благодаря вмешательству Центр. Рады и представителей соц. партий освобожден.
6 нояб. вызван пред. СНК Лениным в Петроград, назначен зам. Гл. комиссара Госбанка, с дек- Гл. комиссар. Избран членом Учред. Собр. (от Черниговской губ.). Выступал против заключения мира с Германией на предложенных её пр-вом условиях: был одним из лидеров 'левых коммунистов. 15 янв. 1918 подписал Заявление группы членов ЦК РСДРГКб) и наркомов о немедленном созыве парт. конференции для решения вопроса о мире, а в случае его заключения без конференции подписавшие оставят свои посты в партии и органах власти. 22 февр. подписал заявления в ЦК группы его членов и наркомов, в к-ром указывалось, что заключение мира '.„является капитуляцией передового отряда междунар. пролетариата перед междунар. буржуазией' [Протоколы ЦК РСДРП(б). с. 2091 24 февр. был одним из подписавших Заявление в СНК о том, что не сможет... взять на себя ответственность за принятие герм. ультиматума... и уходит с поста в СНК (там же, с. 223). После подписания Брестского мира оставил в нач. марта пост Гл. комиссара Госбанка и уехал на Украину. Участвовал в боях с герм. оккупантами, был одним из руководителей партиз. движения, одним из основателей КП(б)У, пред. Врем. рабоче-крест. пр-ва Сов. Украины. С 1919 на парт. и гос. работе.
Арестован п 1936. На процессе т.н. Параллельного антисов. троцкист. центра (янв. 1937) Воен. коллегией Верх. суда СССР приговорён к расстрелу. Реабилитирован в 1988.