早期生涯

　　彼得森出身于东德萨克森-安哈尔特州的韦尔尼格罗德。2005年2月，他加入了卡尔斯耶拿青年队。2007年2月4日，他在一场由卡尔斯耶拿对战科隆的德乙联赛中，上演职业首秀。

　　科特布斯

　　2009年1月6日，彼得森转会加盟德甲球队科特布斯，但在2008-09赛季结束后，科特布斯惨遭降级至德乙联赛。彼得森在2009-10赛季的冬歇期后，逐渐成为球队主力，并在后半程中出场14次，打进9球。2010-11赛季，他迎来爆发。他在联赛中出场33次并打进25球，成为当赛季的德乙最佳射手。2011年2月，他和科特布斯续约至2014年。

　　拜仁慕尼黑

　　2011年5月19日，德甲豪门拜仁慕尼黑宣布与彼得森签下3年合约。同年9月10日，他在对阵弗赖堡的比赛中，打进他职业生涯的第一颗德甲进球。总结整个2011-12赛季，彼得森作为替补球员，出场机会不多。

　　云达不莱梅

　　2012-13赛季，彼得森被租借至云达不莱梅。他做为主力前锋，打满了整个赛季34场比赛，并攻进了11颗进球。2013年5月23日，彼得森完全转会至云达不莱梅，双方签下4年合约。

　　弗赖堡

　　2014-15赛季，彼得森沦为迪桑托与戴维·塞尔克之后的第三前锋，随后他在冬季转会期时，被租借至弗赖堡。2015年1月30日，他首次为弗赖堡在联赛中出赛即上演了帽子戏法。同年6月28日，他完全转会至弗赖堡。2015–16赛季，他跟随遭到降级的弗赖堡再度征战德乙联赛。回到德乙的彼得森重新找回进球的感觉。他于2015年7月27日举行的德乙第一轮，由弗赖堡主场对阵纽伦堡的比赛中上演了帽子戏法。同年8月9日，他在德国足协杯第一轮对阵巴姆贝克-乌伦霍斯特的比赛中，打进了四颗进球。这个赛季，他在联赛与杯赛中，共出场34次，打进25颗进球。除了带领弗赖堡重回甲级之外，他个人也再度成为德乙最佳射手。

　　2017-18赛季，彼得森为弗赖堡在德甲联赛中上场32次，共打进15个进球，荣获了德甲本土射手王的称号。

　　国家队

　　彼得森曾经代表德国U-19参加了2007年欧洲U-19足球锦标赛，并在对阵俄罗斯的比赛中打进了一个进球。他还曾入选U-20与U-21梯队。

　　2016年夏天，他和拉斯·本德、斯文·本德兄弟一起，做为三名超龄球员之一参加了2016年夏季奥林匹克运动会。2016年8月10日，他在德国国奥队以10-0大胜斐济队的比赛中，打进了五颗进球。在8月20日举行的金牌战中，他于比赛最后的PK大战射失了关键一球，使德国队错失了金牌。

　　由于在俱乐部的优异表现，彼得森也首次入选了2018德国国家队27人大名单。