Hermano de Isabel de Moctezuma, nació en 1510 o 1511. Vivió de niño el Sitio de Tenochtitlan, durante el que fue escondido por sus partidarios durante las cruentas batallas. Al término, fue reconocido por nativos y españoles como el legítimo sucesor de Moctezuma. En 1528, ya adulto, acompañó a Hernán Cortés a España con un gran séquito nativo para presentar sus respetos al emperador Carlos, regresando a Nueva España en compañía de Bernardino de Sahagún.^[2]​

Fue hecho gobernador de su ciudad materna por Sebastián Ramírez de Fuenleal, gobernando de 1530 a 1539. Durante todo este tiempo debió enfrentarse a las aspiraciones de otro noble mexica, Francisco Aztlat, que le acusó de diversos delitos, posiblemente en venganza por haber sido él mismo denunciado por idólatra por Pedro en una ocasión anterior. Fueran verdaderas o no las acusaciones, el litigio causó que fuera expulsado de sus tierras en varias ocasiones durante la década.^[2]​

A finales de 1539 partió nuevamente para España en compañía de otros nobles nativos para resolverlo, y de paso reclamar herencias que le correspondían del emperador, especialmente el cacicazgo de Tula. También es posible que buscara una dispensa papal para casarse con su prima Inés Tiacapan, al que Isabel se oponía por causa de su parentesco. En su ausencia, dejada su madre por regente, sus tierras fueran invadidas por partidarios de Aztlat. Aunque regresó con una cédula real resolviendo el asunto, éste se alargaría por décadas y sería heredado por sus hijos Martín y Diego.^[2]​

El hijo de Diego Luis, nieto de Pedro, Pedro Tesifón de Moctezuma de la Cueva fue elevado a vizconde de Ilucán el 24 de febrero de 1627 y a conde de Moctezuma el 13 de noviembre de 1627 por el rey Felipe IV de España.^[3]​^[1]​