Nasce a Saint Louis, città degli Stati Uniti d’America nel Missouri. Si trasferisce con i genitori in Michigan e frequenta la Grand Blanc High dove inizia a interessarsi di recitazione.[1] Attore famoso per i suoi ruoli in serie televisive statunitensi, il suo primo ruolo al cinema è stato nel 2004 nel film Clipping Adam.
Nel 2004 vince lo Special Jury Award per il film Clipping Adam e nel 2005 ottiene una nomination per lo Young Artist Award grazie al film Sleepover.
Dal 2011 entra a far parte del cast principale della serie televisiva American Horror Story interpretando il ruolo di Tate Langdon nella prima stagione American Horror Story: Murder House, Kit Walker nella seconda American Horror Story: Asylum, Kyle Spencer nella terza American Horror Story: Coven, Jimmy Darling nella quarta American Horror Story: Freak Show e James Patrick March nella quinta American Horror Story: Hotel.
Nel 2014 Peters interpreta il ruolo del mutante Quicksilver nel film X-Men – Giorni di un futuro passato.
È stato fidanzato ufficialmente con Emma Roberts da dicembre 2013 fino a giugno 2015, sebbene stessero insieme dal 2012. A partire da autunno 2015 ritornano assieme, cosa confermata dopo che la coppia è stata vista uscire più volte assieme.