Перфильев был одним из участников восстания яицких казаков 1772 года. После поражения, нанесённого казакам карательной экспедицией генерала Фреймана, посланной из Оренбурга, укрывался в удалённых степных хуторах.
В августе 1773 года вместе с группой яицких казаков отправился в Санкт-Петербург подать прошение императрице Екатерине II о прощении казакам, как уже наказанным и сосланным на каторгу, так и тем, кто ещё укрывался в степи. Неизвестно, чем бы закончилось это мероприятие, но в сентябре 1773 года началось восстание Пугачева, и по поручению Екатерины граф А. Г. Орлов поручает Перфильеву и ещё одному члену делегации Герасимову отправиться в Яицкий городок, провести переговоры с примкнувшими к самозванцу, склонить их к выдаче Пугачёва. Но по приезде в земли яицкого войска оба присоединились к восставшим. Перфильев участвовал в осаде Оренбурга и крепости Михайло-Архангельского собора в Яицком городке, в период восстания на войсковом круге был выбран войсковым старшиной. Сам Пугачёв пожаловал сподвижника званием «генерал-аншефа».
После поражения 25 августа 1774 года в битве у Солениковой ватаги под Чёрным Яром Перфильев сначала вместе с Пугачёвым, а потом в одиночку скрывался в степях между Волгой и Яиком, пока в сентябре 1774 не был схвачен и доставлен в Яицкий городок. В ноябре 1774 его отконвоировали в Москву, где производилось генеральное следствие над Пугачёвым и его сподвижниками, а месяц спустя начался судебный процесс над ними. По приговору от 9 января 1775 Перфильев вместе с Пугачёвым, Зарубиным-Чикой, Шигаевым, Подуровым и Торновым был осуждён на смертную казнь. Мерой наказания Перфильеву было назначено четвертование: как и Пугачёву, ему сначала отрубили голову, а только затем руки и ноги (10 января). Перед казнью Перфильев, приверженец старой веры, отказался исповедоваться у священника-никонианина — как свидетельствовали распорядители казни «…по раскольнической своей закоснелости он не восхотел исповедоваться и принять божественного причастия»
