Пітер Сарсґаард народився 7 березня 1971 у Белльвіллі, американський штат Іллінойс, у сім'ї військовослужбовця. Після закінчення єзуїтської школи в Коннектикуті Пітер Сарсґаард здобував освіту в університеті штату Міссурі в Сент-Луїсі. З дитинства він мріяв стати актором, тому й закінчив школу акторського мистецтва "The Actors Studio", що дозволило йому отримати перші ролі на телебаченні та в театрах Нью-Йорка. Тоді ж Пітер Сарсґаард зіграв і невеликі ролі в серіалі "Закон і порядок" та "Поліцейські під прикриттям".

Кінодебют Пітера Сарсґаарда відбувся 1995 року у знаменитому фільмі Тіма Роббінса "Мрець іде". Пітер виявився досить успішним актором-початківцем – вже 1998 року він брав участь у зйомках п'яти картин, серед яких був і фільм режисера Рендолла Воллеса "Людина в залізній масці", де сяяв чудовий акторський склад на чолі з Леонардо ДіКапріо, Джоном Малковичем і Жераром Депардьє. Того ж року Пітер Сарсґаард працював разом з Кейт Гадсон і Кейсі Аффлеком у комедії Моргана Дж. Фрімана "Смуток пустелі". Через деякий час він уже влився в акторський склад кримінальної драми режисера Ларрі Кларка "Ще один день у раю". Цього разу зірковими колегами Пітера стали Джеймс Вудс і Мелані Гріффіт.

Відмінний старт відкрив Пітеру Сарсґаарду дорогу в інші дуже гідні кінопроєкти, і 1999 року молодий актор отримав роль у черговому оскароносному проєкті – драмі Кімберлі Пірс "Хлопці не плачуть". Незважаючи на те, що його знаменита партнерка – акторка Гіларі Свонк отримала всілякі нагороди у світі кіно, а Пітеру Сарсґаарду не дісталося жодної, гра актора була визнана психологічно достовірною і заслужила відмінну оцінку з боку критиків.

У Пітера Сарсґаарда було безліч романтичних стосунків із жінками, однак жоден роман не привів актора до шлюбу. Тільки 2009 року його дружиною стала акторка Меґґі Джилленгол. У подружжя народилися дві дочки - Рамона і Глорія.