Tras finalizar sus estudios de Comunicación Visual, Peeters comenzó a trabajar como ilustrador publicitario en la prensa de su país de nacimiento, pero también en Francia. Atraído por la historieta, comenzó a trabajar también en este medio y, en 1997, resultó ganador con el Premio Nuevos Talentos del Festival de Sierre por sus primeras historietas. A partir de entonces, comenzó a colaborara asiduamente con diferentes revistas, como Bile Noire, Lapin, Le Drozophile, Spirou...
En 2001, publicó una obra muy ambiciosa, de gran desarrollo, sobre un tema delicado (la enfermedad) y en blanco y negro. Solo un pequeño sello, Atrabile, apostó por ella: Píldoras azules. Fue un éxito y recibió por ella el Premio Töffer de la Villa de Ginebra y en 2002, fue candidata al Premio Alph'Art al mejor álbum del Salón de Cómic de Angulema. Desde ese momento, se convirtió en el autor más representativo de su país y también de la historieta de vanguardia europea.
Tras Píldoras azules, produjo obras como Lupus, R.G., Dándole vueltas o Paquidermo. Desde 2009 comenzó a colaborar con el cineasta francés Pierre Oscar Lévy para dar forma de tebeo a un guion cinemaográfico titulado Castillo de arena, que Atrabile publicó en 2010. La obra, impregnada de ecos que remiten a Buñuel y Bradbury según la crítica, interesó a una productora de Hollywood y tuvo versión cinematográfica en 2021 a cargo de reputado director M. Night Shyamalan (Old, película titulada en España Tiempo).
Entre las propuestas más recientes de Peeters se hallan Aâma, ganadora del premio a la mejor serie en el Festival de Angulema de 2013, Le Jour où ça bascule, L'Odeur des garçons affamés, L'Homme gribouillé, Saccage u Oleg.