Petr Jevgenjevitsj Yan vokste opp i det sibirske Dudinka i Krasnojarsk-regionen, i en familie med kinesiske og georgisk-russiske røtter. Som barn havnet han ofte i konflikter med andre på gaten, noe som fikk familien til å flytte flere ganger. Gjennom storebroren, som selv drev med boksing, begynte Yan med boksing i ung alder og oppnådde graden «Master of Sport» etter åtte års trening. Han kombinerte kampsportkarrieren med studier i kroppsøving og idrett ved Det sibirske føderale universitetet.
Yan debuterte i den russiske regionale MMA-scenen i 2014 og signerte snart med Absolute Championship Berkut (ACB), der han vant bantamvektens grand prix-turnering i 2015 og tok ACB-tittelen i 2017. Denne rekken med resultater åpnet døren til UFC, der han debuterte i 2018 med en knockout i første runde.
I juli 2020 vant Yan den ledige UFC-tittelen i bantamvekt ved å stoppe José Aldo i femte runde. Hans første regjeringstid endte imidlertid brått da han mistet tittelen i 2021 etter diskvalifikasjon mot Aljamain Sterling, som følge av et ulovlig knestøt. Yan slo tilbake ved å vinne interimtittelen mot Cory Sandhagen, men tapte den påfølgende tittelforeningskampen mot Sterling og også mot Sean O’Malley.
Etter et nederlag mot Merab Dvalishvili i 2023 kjempet Yan seg tilbake med seire over Song Yadong, Deiveson Figueiredo og Marcus McGhee. I desember 2025 beseiret han Dvalishvili via enstemmig avgjørelse og gjenerobret UFC-tittelen i bantamvekt. Tidlig i 2026 gjennomgikk han en ni timer lang ryggoperasjon, noe som har utsatt hans første tittelforsvar.