Tartışmalı bir film yapımcısı olan Wolfgang Petersen, profesyonelliği ve ayrıntılara gösterdiği özen nedeniyle övülürken, bir dizi standart ticari Hollywood filmi çektiği için de yerilmiştir. Bir deniz subayının oğlu olan Petersen, deniz ve denizcilik konularına ömür boyu hayranlık duydu. Emden'de doğdu ve Hamburg'da tiyatro okuluna gitti. Okuldayken birkaç 8 mm film çektikten sonra Hamburg'daki Junges Tiyatrosu'nda (daha sonra Ernst-Deutsch-Theater adını aldı) yönetmenlik ve oyunculuk yapmaya başladı. 1966 yılında yeni kurulan Deutsche Film- und Fernsehakademie Berlin'e (DFFB) katıldı ve burada birkaç kısa film çekerken aynı zamanda Hamburg'da oyunlar yönetti. Alman televizyon kanallarının dikkatini çeken Petersen, genellikle çevre kirliliği ve reşit olmayanlarla seks gibi tartışmalı konuları ele alan bir dizi TV filmi yönetmeye başladı. İlk başarısı ve aynı zamanda ilk sinema filmi, başrollerini Jürgen Prochnow ve Elke Sommer'in paylaştığı gerilimli psikolojik gerilim filmi Einer von uns beiden (1974) oldu. Bu, Petersen'in altı bölümünü yönettiği popüler dedektif dizisi Tatort'ta (1970) daha düzenli görevler almasını sağladı. 1980'de Petersen, Bavyera Stüdyoları tarafından Lothar G. Buchheim'ın 1971 tarihli romanından uyarlanan U-Bot: Denizaltı'yı (1981) yönetmekle görevlendirildi. Film 32 milyon DM'lik bir bütçeyle çekildi ve savaş zamanında bir denizaltıdaki yaşamın bugüne kadar çekilmiş en gerçekçi ve üzücü tasviri oldu; 'Das Boot''un aksiyonu Kuzey Atlantik Savaşı sırasında geçiyor ve İngiliz kontrolündeki Cebelitarık Boğazı'ndan Akdeniz'e geçme girişiminin başarısızlıkla sonuçlanmasıyla doruğa ulaşıyor. Film acı ve ironik bir doruk noktasıyla sona erdi. 1985'te mini dizi olarak yeniden gösterime giren Das Boot'un başrolünde Petersen'in uzun süredir birlikte çalıştığı Jürgen Prochnow (bu filmle uluslararası bir yıldız haline geldi) yer aldı ve altı dalda (En İyi Yönetmen ve En İyi Senaryo dahil) Oscar'a aday gösterildi. Bu filmin ardından Petersen, yine Münih yakınlarındaki Bavyera tesislerinde çekilen The Neverending Story (1984) adlı çocuk fantezisini yönetti ve senaryosunu yazdı. Gişede (özellikle Almanya'da) başarılı olmasına rağmen, evrensel eleştirmenlerin ilgisini çekmedi. Buna karşılık, ikinci İngilizce filmi olan bilim kurgu draması Düşmanım (1985) sadece mütevazı bir mali başarı elde etti ama yıllar içinde eleştirmenlerden daha iyi notlar aldı; Los Angeles Times filmi "şaşırtıcı derecede tutarlı, şaşırtıcı derecede keyifli" olarak tanımladı.1987'de Petersen Santa Monica, California'ya taşındı. Bir süre Clint Eastwood, Harrison Ford, George Clooney ve Brad Pitt gibi büyük oyuncuların rol aldığı mega bütçeli gişe rekorları kıran filmleri yönetmekle görevlendirilen yönetmenler listesinin bir parçası oldu. Başta Ateş Hattında (1993) (genellikle en iyi Hollywood girişimi olarak anılır), Hava Kuvvetleri Bir (1997) ve dünya çapında 497,4 milyon dolar hasılat elde eden tarihi epik Truva (2004) olmak üzere çoğu gişe rekorları kırdı. Truva'ya yönelik eleştirmen tepkileri ılıktan soğukluğa doğru bir eğilim gösterdi, hatta felaket filmleri Tehdit (1995) ve Kusursuz Fırtına (2000) ile daha da arttı, sonuncusu "herhangi bir gerçek drama veya karakterizasyon eksikliği" nedeniyle eleştirildi. Petersen'in Irwin Allen'ın 1972 tarihli orijinal felaket filminin yeniden çevrimi olan Poseidon'dan Kaçış (2006) ise eleştirmenlerden daha da düşük not aldı. Film ABD'de hem gişede hem de eleştirmenler nezdinde başarısız oldu ve sadece üstün CGI özel efektleri övgü topladı. Poseidon, En Kötü Yeniden Yapım dalında Altın Ahududu Ödülü'ne aday gösterildi. Bu fiyaskonun ardından Petersen Hollywood'dan çekildi ve son filmi olan Alman soygun draması Çılgın Banka Soygunu'nu (2016) yönetmeden önce on yıllık bir ara verdi. Petersen'in ikinci eşi yönetmen yardımcısı ve senaryo süpervizörü Maria-Antoinette Borgel'den bir oğlu oldu. Petersen 12 Ağustos 2022'de Brentwood, Kaliforniya'da pankreas kanserinden öldü.