早期生涯

　　彼得森出身於東德薩克森-安哈爾特州的韋爾尼格羅德。2005年2月，他加入了卡爾斯耶拿青年隊。2007年2月4日，他在一場由卡爾斯耶拿對戰科隆的德乙聯賽中，上演職業首秀。

　　科特布斯

　　2009年1月6日，彼得森轉會加盟德甲球隊科特布斯，但在2008-09賽季結束後，科特布斯慘遭降級至德乙聯賽。彼得森在2009-10賽季的冬歇期後，逐漸成為球隊主力，並在後半程中出場14次，打進9球。2010-11賽季，他迎來爆發。他在聯賽中出場33次並打進25球，成為當賽季的德乙最佳射手。2011年2月，他和科特布斯續約至2014年。

　　拜仁慕尼黑

　　2011年5月19日，德甲豪門拜仁慕尼黑宣布與彼得森簽下3年合約。同年9月10日，他在對陣弗賴堡的比賽中，打進他職業生涯的第一顆德甲進球。總結整個2011-12賽季，彼得森作為替補球員，出場機會不多。

　　雲達不萊梅

　　2012-13賽季，彼得森被租借至雲達不萊梅。他做為主力前鋒，打滿了整個賽季34場比賽，並攻進了11顆進球。2013年5月23日，彼得森完全轉會至雲達不萊梅，雙方簽下4年合約。

　　弗賴堡

　　2014-15賽季，彼得森淪為迪桑托與戴維·塞爾克之後的第三前鋒，隨後他在冬季轉會期時，被租借至弗賴堡。2015年1月30日，他首次為弗賴堡在聯賽中出賽即上演了帽子戲法。同年6月28日，他完全轉會至弗賴堡。2015–16賽季，他跟隨遭到降級的弗賴堡再度征戰德乙聯賽。回到德乙的彼得森重新找回進球的感覺。他於2015年7月27日舉行的德乙第一輪，由弗賴堡主場對陣紐倫堡的比賽中上演了帽子戲法。同年8月9日，他在德國足協杯第一輪對陣巴姆貝克-烏倫霍斯特的比賽中，打進了四顆進球。這個賽季，他在聯賽與杯賽中，共出場34次，打進25顆進球。除了帶領弗賴堡重回甲級之外，他個人也再度成為德乙最佳射手。

　　2017-18賽季，彼得森為弗賴堡在德甲聯賽中上場32次，共打進15個進球，榮獲了德甲本土射手王的稱號。

　　國家隊

　　彼得森曾經代表德國U-19參加了2007年歐洲U-19足球錦標賽，並在對陣俄羅斯的比賽中打進了一個進球。他還曾入選U-20與U-21梯隊。

　　2016年夏天，他和拉斯·本德、斯文·本德兄弟一起，做為三名超齡球員之一參加了2016年夏季奧林匹克運動會。2016年8月10日，他在德國國奧隊以10-0大勝斐濟隊的比賽中，打進了五顆進球。在8月20日舉行的金牌戰中，他於比賽最後的PK大戰射失了關鍵一球，使德國隊錯失了金牌。

　　由於在俱樂部的優異表現，彼得森也首次入選了2018德國國家隊27人大名單。