Сын крепостного крестьянина сенатора И.П. Поливанова. Первоначальное художественное образование получил в Школе рисовальной в отношении к искусству и ремеслам (в дальнейшем – Строгановское училище), затем учился в МУЖВ у Ф.С. Завьялова. Удостоен большой серебряной медали ИАХ и звания классного художника (1847), получил вольную. Затем был вольнослушателем ИАХ в классе исторической живописи А.Т. Маркова. Академик ИАХ (1851). Мастер жанровой и монументальной живописи, пейзажист, автор композиций на исторические и библейские темы. Экспонент выставок ИАХ и МУЖВ, посещал «пятницкие вечера» в Рисовальной школе ОПХ. Участвовал в росписях Исаакиевского собора в Петербурге, храма имения Топорниных в Симбирской губернии (1851–1852), сельской церкви в имении князя М.В. Кочубея в Саратовской губернии (1852–1853) и др. Один из первых знакомых П.М. Третьякова среди художников и его постоянный корреспондент: его картина «Стычка с финляндскими контрабандистами» (1853) стала в 1856 первым приобретением Третьякова. В 1856–1860 совершил поездку по Германии, Франции, Италии, жил в Риме и Неаполе; по возвращении в Россию получил звание профессора ИАХ (1860), преподавал в классе исторической живописи в МУЖВ (1860–1862). Путешествовал по Волге на парусной лодке (1845, 1869), совершил поездку по юго-западу России, посетил Гродно, где изучал быт евреев (1868). Работы хранятся в ГТГ, ГРМ, Ульяновском областном художественном музее, Национальном музее «Киевская картинная галерея» и др.