Z powodów finansowych po ukończeniu gimnazjum w Warszawie podjął pracę. Dopiero mając 21 lat rozpoczął studia elektrotechniczne w Liege. W 1910 r. uzyskał stopień doktora nauk fizyczno-matematycznych. Przez okres I wojny światowej przebywał w Belgii, gdzie napisał pierwsze rozprawy naukowe.

 

W 1919 r. przybył do Warszawy i rozpoczął pracę jako kierownik Katedry Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego. Talentom organizacyjnym Pieńkowskiego uczelnia zawdzięcza szybkie otwarcie nowej placówki – gmachu fizyki doświadczalnej przy ul. Hożej w 1921 r.

 

Był trzykrotnie rektorem. W czasie wojny uczestniczył w tajnym nauczaniu, a od 1941 r. stał na czele konspiracyjnego Wydziału Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Po wojnie, w 1946 r. jako znany fizyk obserwował eksperymentalne wybuchy atomowe na atolu Bikini. W 1953 r. został dyrektorem nowo stworzonego Instytutu Fizyki PAN. Jego imieniem nazwano gimnazjum w Piątku – w miejscowości, w pobliżu której uczony się urodził.