Tėvai: Antanas Juodvalkis ir ? Juodvalkienė – žemdirbiai neturtingi valstiečiai. Brolis Albertas Juodvalkis.

Apie 1939–1940 m. P. Juodvalkis dirbo kelio darbininku. 1940–1941 m. pirmosios sovietinės okupacijos laikotarpiu jis buvo sovietinės valdžios pareigūnas, komjaunimo aktyvistas, dirbo Daugailių valsčiaus vykdomajame komitete.

1941 m. vasarą jis pasitraukė į Rytus, gyveno Rusijoje, kur įstojo į Raudonosios armijos 16-ąją lietuviškąją diviziją, jos daliniuose dalyvavo Antrojo pasaulinio karo fronte.

1945–1947 m. P. Juodvalkis grįžęs į gimtinę dirbo sovietinės valdžios struktūrose Utenos apskrityje, buvo komjaunimo ir partinis darbuotojas. Apie 1948 m. baigęs Respublikinę partinę mokyklą prie Lietuvos komunistų partijos Centro komiteto, jis apsigyveno Anykščiuose ir iki 1951 m. dirbo Lietuvos komunistų partijos Anykščių rajono komitete, buvo Propagandos ir agitacijos skyriaus vedėjas.

1951–1972 m. P. Juodvalkis dirbo "Anykščių šilelio" (Keblonys) kolūkio pirmininku, pasižymėjo kaip vieno produktyviausių Anykščių rajono kolūkių vadovas. 1972 m. pertvarkius "Anykščių šilelio" kolūkį – prijungus jį prie gretimo "Pergalės" kolūkio, 1972–1977 m. jis buvo "Ateities" (Debeikiai) kolūkio pirmininkas. Pablogėjus sveikatai, jis pasitraukė iš ūkio vadovo pareigų ir nuo 1977 m. iki pensijos buvo Anykščių komunalinių įmonių kombinato meistras.

P. Juodvalkis buvo apdovanotas Raudonosios žvaigždės, Darbo raudonosios vėliavos (1958 ir 1965 m.) ir Darbo šlovės III laipsnio ordinais, penkiais medaliais.

Buvo vedęs, žmona Laima Juodvalkienė (1927–1979). Liko našlys. Duktė ? Juodvalkytė-Paciūnienė.

Vėl vedė 1980 m. lapkričio 29 d. Anykščiuose, žmona Klavdija Juozaponienė-Juodvalkienė.

Mirė 1984 m. sausio 8 d. Anykščiuose. Palaidotas Anykščių senosiose kapinėse. Kapą ženklino akmeninis paminklas-stela su metalo lakšte iškaltu reljefiniu įrašu: "Juodvalkiai / Laima 1927–1979 / Pranas 1920–1984". 2025 m. pertvarkius kapavietę, kapą ženklina pilka akmeninė stela su iškaltu įrašu: "Juodvalkiai / Laima 1927–1979 / Pranas 1920–1984 / Paciūnai / Valdemaras 1948–2025".