Peter Fonda sinh năm 1940 trong một gia đình có truyền thống về điện ảnh tại New York, Mỹ. Cha ông - Henry Fonda - từng được Viện phim Mỹ chọn vào top 6 "Nam diễn viên vĩ đại nhất" của nước này. Chị gái Peter - minh tinh Jane Fonda - từng đoạt hai giải Oscar, bốn Quả Cầu Vàng và một giải Emmy. Ông theo sự nghiệp diễn xuất từ năm 18 tuổi qua các series truyền hình. Trong suốt 50 năm hoạt động, Peter nhận hai đề cử Oscar và đóng hơn 110 phim. Các phim nổi bật của ông là Easy Rider (1969), Ulee's Gold (1997), Ghost Rider (2009)...
Peter từng qua ba đời vợ và có hai con (cùng vợ đầu - diễn viên Susan Brewer). Trước khi chết, ông sống cùng vợ thứ ba Margaret DeVogelaere. Hai người kết hôn năm 2011 khi tài tử 71 tuổi. Con gái ông - Bridget Fonda (55 tuổi) - cũng là diễn viên. Cô nổi tiếng với các vai trong Godfather III, Jackie Brown... và từng nhận hai giải Quả Cầu Vàng.