W 1999 roku zadebiutował w kategorii samochodów w Rajdzie Dakaru. Jechał Nissanem i w swoim pierwszym starcie zajął 7. miejsce. Rok później był drugi jadąc prototypowym Mega (przez sporą część rajdu był na prowadzeniu). W 2001 roku ponownie jechał Nissanem i zajął 12. miejsce, ale wygrał w kategorii T1 (samochodów z mniejszymi modyfikacjami). W 2003 roku przeszedł do fabrycznego zespołu Mitsubishi i rozpoczął kolejne pasmo sukcesów. Najpierw zajął trzecie miejsce, a następnie w latach 2004, 2005 i 2007 wygrał Rajd Dakaru.
W 2009 roku, po nieudanym Rajdzie Dakaru, ekipa Mitsubishi wycofała się ze startów w rajdach terenowych. W tej sytuacji Peterhansel znalazł zatrudnienie w półfabrycznym zespole BMW – X-raid. W roku 2011 pojechał w Dakarze na BMW X3 Cross Country zajmując czwartą pozycję. W kolejnym roku jadąc Mini All4 Racing zbudowanym na bazie Mini Countryman ponownie zwyciężył Rajd Dakaru. Podobnie było w roku 2013.