Peter Lorre nasceu László Löwenstein em Rózsahegy na área eslovaca do Império Austro-Húngaro, filho de pais judeus húngaros. Ele aprendeu as línguas húngara e alemã desde o nascimento e foi educado em escolas primárias e secundárias na capital da Áustria-Hungria, Viena, mas não concluiu. Quando jovem, ele fugiu de casa, primeiro trabalhando como bancário, e depois de treinar em Viena, Áustria, estreou como ator aos 17 anos em 1922 em Zurique, Suíça. Ele viajou por vários anos atuando no palco em sua região natal, Viena, Berlim e Zurique, inclusive trabalhando com Bertolt Brecht, até que Fritz Lang o escalou para o papel principal como o psicopata assassino de crianças no filme alemão M (1931).
Depois de vários outros filmes na Alemanha, incluindo alguns papéis para os quais aprendeu a falar francês, Lorre partiu quando os nazistas chegaram ao poder, indo primeiro para Paris, onde fez um filme, depois para Londres, onde Alfred Hitchcock o escalou como um vilão assustador em The Man Who Knew Too Much (1934), onde aprendeu suas falas foneticamente e finalmente chegou a Hollywood em 1935. Em seus dois primeiros papéis lá, ele estrelou como um cientista louco em Mad Love (1935), dirigido pelo recente colega expatriado Karl Freund, e o papel principal de Raskolnikov em Crime e Castigo (1935), de outro diretor alemão expatriado, Josef von Sternberg, um filme de sucesso feito por sugestão do próprio Lorre. Ele voltou à Inglaterra para um papel em outro filme de Hitchcock, Secret Agent (1936), depois voltou aos Estados Unidos para mais alguns filmes antes de se internar em uma clínica de reabilitação para se curar do vício em morfina.
Depois de se livrar do vício, a fim de conseguir qualquer tipo de trabalho como ator, Lorre relutantemente aceitou o papel de protagonista como o agente secreto japonês em Thank You, Mr. Moto (1937), usando maquiagem para alterar seus olhos já muito redondos para o papel. Ele acabou se comprometendo a repetir o papel em mais oito filmes do "Sr. Moto" nos próximos dois anos.
Lorre desempenhou vários papéis memoráveis de vilões, personagens de espionagem, papéis cômicos e até mesmo um tipo romântico, ao longo da década de 1940, começando com sua graduação nas imagens B dos anos 30, The Maltese Falcon (1941). Entre seus filmes mais famosos, Casablanca (1942), e um papel cômico no filme de sucesso da Broadway Arsenic and Old Lace (1944).
Após a guerra, entre 1946 e 1949, Lorre concentrou-se principalmente no rádio e no palco, embora continuasse a aparecer no cinema. No outono de 1950, ele viajou para a Alemanha Ocidental, onde escreveu, dirigiu e estrelou o filme em alemão aclamado pela crítica, mas geralmente desconhecido, The Lost Man (1951), adaptado do romance do próprio Lorre.
Lorre voltou aos Estados Unidos em 1952, um tanto mais pesado em estatura, onde usou suas habilidades como ator de teatro aparecendo em muitas produções de televisão ao vivo ao longo dos anos 50, incluindo a primeira adaptação de James Bond Casino Royale (1954), transmitida apenas alguns meses depois Ian Fleming havia publicado o primeiro romance de Bond. Naquela década, Lorre teve vários papéis, muitas vezes para escrever, mas também como caricaturas cômicas de si mesmo, em muitos episódios de séries de TV e programas de variedades, embora tenha continuado a trabalhar em filmes, incluindo o vencedor do Oscar Around the World in 80 Days (1956) e um papel estelar como palhaço em The Big Circus (1959).
No final dos anos 50 e início dos anos 1960, ele trabalhou em vários filmes de baixo orçamento, com o produtor-diretor Roger Corman e o produtor-escritor-diretor Irwin Allen, incluindo o já mencionado The Big Circus e dois filmes de aventura da Disney com Allen. Ele morreu de um derrame no ano em que fez seu último filme, interpretando um fantoche em The Patsy, de Jerry Lewis (1964).
