Peter Sarsgaard, 7 Mart 1971'de ABD'nin Illinois eyaletinin Belleville kentinde asker bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Connecticut'taki Cizvit okulundan mezun olduktan sonra Peter Sarsgaard, St. Louis'deki Missouri Eyalet Üniversitesi'nde eğitim gördü. Çocukluğundan beri aktör olmayı hayal ediyordu, bu yüzden "The Actors Studio" oyunculuk okulundan mezun oldu ve bu ona televizyon ve New York tiyatrolarında ilk rollerini kazandırdı. O dönemde Peter Sarsgaard "Law & Order" ve "New York Undercover" dizilerinde küçük roller de oynadı.

Peter Sarsgaard'ın sinema debutu 1995 yılında Tim Robbins'in ünlü filmi "Ölü Adam Yürüyor" ile gerçekleşti. Peter oldukça şanslı bir yeni aktör olduğunu kanıtladı – 1998'de aralarında yönetmen Randall Wallace'ın Leonardo DiCaprio, John Malkovich ve Gérard Depardieu'nun başrollerini paylaştığı "Demir Maskeli Adam" filminin de bulunduğu beş filmde rol aldı. Aynı yıl Peter Sarsgaard, Morgan J. Freeman'ın komedisi "Çöl Hüznü"nde Kate Hudson ve Casey Affleck ile birlikte çalıştı. Bir süre sonra yönetmen Larry Clark'ın suç draması "Cennette Bir Gün Daha"nın kadrosuna katıldı. Bu kez Peter'ın yıldız meslektaşları James Woods ve Melanie Griffith oldu.

Mükemmel bir başlangıç, Peter Sarsgaard'a diğer çok değerli film projelerine giden yolu açtı ve 1999'da genç aktör bir başka Oscar ödüllü projede – Kimberly Peirce'in draması "Erkekler Ağlamaz"da bir rol aldı. Ünlü partneri aktris Hilary Swank sinema dünyasının her türlü ödülünü alırken Peter Sarsgaard hiçbirini alamasa da, aktörün performansı psikolojik olarak inandırıcı kabul edildi ve eleştirmenlerden mükemmel notlar aldı.

Peter Sarsgaard'ın kadınlarla birçok romantik ilişkisi oldu, ancak hiçbir ilişki aktörü evliliğe götürmedi. Ancak 2009'da aktris Maggie Gyllenhaal eşi oldu. Çiftin Ramona ve Gloria adında iki kızı oldu.