Оскар Петерсон родился в Монреале 25 августа 1925 года. Музыкой начал заниматься довольно рано благодаря стараниям отца, преподавшего всем пятерым отпрыскам азы игры на фортепиано. Позже Оскар учился у венгерского пианиста Поля де Марки, играл в школьном ансамбле Montreal High School Victory Serenaders. Благодаря победе в конкурсе молодых талантов корпорации CBC, мальчик в 14 лет получил возможность выступать с еженедельным радио-шоу сначала для жителей Монреаля, а потом и всей страны.
В середине 40х гг. Петерсон присоединился к оркестру Джонни Холмса. В 1947 году выступал в монреальском зале Alberta Lounge с Оззи Робертсом (бас) и Клэренсом Джонсом (барабаны), позже замененным на Бенджамином Джонсом (гитара). Концерты трио транслировались раз в неделю местной радиостанцией и не остались незамеченными продюсером Jazz at the Philharmonic Норманом Гранцем, который предложил Петерсону присоединиться к оркестру.
Первые два года в Jazz at the Philharmonic Петерсон выступал практически исключительно в дуэте с басистом Рэем Брауном, затем к ним присоединился барабанщик Чарли Чмит, которого позже заменил Херб Эллис. Дебют Oscar Peterson Trio в составе Jazz at the Philharmonic состоялся на японских концертах 1953 года, после чего начались интенсивные гастроли по всему миру и активная студийная работа, было выпущено более десятка пластинок.
Когда в 1958 году Эллис решил уйти из трио, на его место пригласили барабанщика Эдди Тигпена. Таким составом в одном лишь 1962 году музыканты записали 7 студийных и 4 концертных диска. Такая напряженная работа оказалась чрезмерной для Тигпена и Брауна, и в середине 60х оба покинули ансамбль.
Во второй половине 60х Петерсон выступал и записывался с Луисом Хэйсом, Бобби Дерэмом (барабаны) и Сэмом Джонсом (бас), продолжая работать с немецким миллионером и страстным поклонником джаза Хансом Бруннером, к тому времени основавшим собственную студию грамзаписи.
Следующим этапом в карьере пианиста стало сотрудничество с новым канадским лейблом Нормана Гранца, для которого он записывался с гитаристом Джо Пэссом и басистом Нильсом Педерсоном, в середине 70х вместо Пэсса в трио появился барабанщик Джейк Хэннон.
Последующие два десятилетия Оскар Петерсон выступал чаще с сольными концертами, на короткое время воссоединившись с Эллисом и Брауном, в конце 90х, результатом чего стали четыре новых альбома. Знаменитый музыкант продолжает выступать и записываться по сей день, несмотря на серьезные проблемы со здоровьем.