Fondatorul colegiilor naţionale din Bucureşti şi Craiova avea 22 de ani când, proaspăt absolvent al şcolii Obedeanu din Craiova şi entuziasmat de idealuri revoluţionare, îşi schimba într-o zi hainele şi se strecura în ceata unor haiduci de prin mahalalele Craiovei. La prima încăierare însă, tovarăşii haiduci îl prind că nu ştie să tragă cu pistoalele şi nici să arunce cuţitul, descoperind chiar că tânărul are o călimară ascunsă prin buzunare. Îl prezintă totuşi conducătorului lor, Tudor Vladimirescu, ca să se amuze. Dar Tudor este, din prima clipă, plăcut impresionat de mintea ageră şi de entuziasmul tânărului Petrache. Ajunge, în numai câteva săptămâni, omul de taină al lui Tudor, şef al cancelariei şi al conţopiştilor.
Convins că o luptă se câştigă la fel de mult prin forţa cuvintelor cât prin cea a armelor, Petrache Poenaru îi propune lui Tudor Vladimirescu tipărirea unui ziar care să răspândească în rândul românilor scopurile şi idealurile armatei de panduri.Tudor acceptă şi astfel ia naştere primul ziar românesc „Foaia de propagandă”.
Poenaru realizează de asemenea primul drapel tricolor modern ce devine în scurt timp stindardul armatei lui Tudor Vladimirescu, inspirându-se, se pare, din modelul francez. Preluat ulterior de paşoptişti, tricolorul avea să devină, din 1881, drapel naţional. Pentru că se află aproape de moarte în câteva lupte ale armatei de panduri, Petrache este sfătuit de Tudor să o părăsească pentru a-şi continua studiile. Pleacă aşadar la Viena şi Paris, unde studiază filologia şi politehnica. În timpul studiilor, brevetează primul stilou cu toc rezervor din lume cu denumirea „condeiul portăreţ fără sfârşit, alimentându-se însuşi cu cerneală”.
La revenirea în ţară, se va alătura revoluţiei paşoptiste. Devine, în 1870, membru al Academiei Române, iar în 1872, preşedinte al Societăţii pentru învăţătura po