Marino participante en la expedición de la primera vuelta al mundo. Al enrolarse afirmó ser vecino de Burgos, aunque es muy probable que procediera de la villa de Valpuesta. Hijo de Pedro de Valpuesta y Juana de Valpuesta, embarcó inicialmente en la nao San Antonio como criado de su capitán, el también burgalés Juan de Cartagena.
Cambió de navío durante el viaje, y pasó a servir en la nao Victoria. Bajo el mando de Juan Sebastián de Elcano, emprendieron en ella el regreso a España desde las islas de la Especiería, en el extremo oriental de Asia.
Puesto que habían decidido navegar hacia el oeste, atravesaron la demarcación portuguesa del Tratado de Tordesillas, lo que les impedía detenerse en tierra para avituallarse sin riesgo de que se les detectara y se les requisara la valiosa carga de clavo que portaban. Así, su larga navegación sin escalas resultó extremadamente dura, y la tripulación sufrió enfermedades que la diezmaron.
Pedro de Valpuesta enfermó y terminó muriendo el 22 de junio de 1522, cuando navegaban en el golfo de Guinea, después de haber dictado testamento: “Domingo, veynte e dos días del dicho mes de junio, fallesçió Pedro de Valpuesta de enfermedad e hizo su testamento”.
Dieciocho de sus compañeros llegaron a Sanlúcar de Barrameda el 6 de septiembre de 1522, convirtiéndose en los primeros en lograr dar la vuelta al mundo.