Из потомственных дворян Казанской губернии. Третий сын полковника Аркадия Александровича Панаева (1821—1889) и жены его Веры Николаевны Одинцовой (ум. 1923). Старшие братья Борис и Гурий — также офицеры-ахтырцы, георгиевские кавалеры.
Окончил Офицерскую кавалерийскую школу. 29 сентября 1910 года переведен в Николаевское кавалерийское училище младшим офицером[1], а 4 ноября 1911 года зачислен по гвардейской кавалерии[2]. 18 марта 1913 года переведен обратно в 12-й гусарский Ахтырский полк ротмистром[3], с 20 мая того же года был в командировке в Урге.
За то, что в деле 29 августа 1914 года, когда на левом фланге 24-го корпуса наша пехота, находившаяся между дер. Демня и лесом, что западнее дер. Линденфельд, начала поспешно отходить под давлением значительных и нерасстроенных сил противника, поддерживаемых сильным артиллерийским и пулеметным огнем, повел вверенный ему 4-й эскадрон, в числе прочих трех, в атаку и личным примером довел его до удара холодным оружием, несмотря на встреченные окопы и убийственный ружейный, пулеметный и артиллерийский огонь противника.
За то, что 19 января 1915 года при наступлении на высоты у м. Лютовиска, командуя эскадроном, несмотря на сильный ружейный огонь противника, проявил выдающееся мужество и увлекая своим примером других, первым бросился на неприятельский окоп, выбил противника и занял высоту 673, причем смертью своей запечатлел свой подвиг.
Был похоронен в Павловске на городском кладбище (надгробие не сохранилось). В 1916 году мать братьев Панаевых была награждена знаком отличия Св. Ольги 2-й степени. Младший из братьев Платон (1884—1918) был старшим лейтенантом флота и погиб в 1918 году.