Très tôt, Pierre Karl Péladeau manifeste un intérêt marqué pour les affaires et pour Québecor, l’entreprise fondée par son père en 1965. Depuis 1985, il assure la direction de différentes filiales et réalise plusieurs acquisitions porteuses pour l’avenir de l’entreprise familiale. En 1999, quelques années après le décès de son père, il devient président et chef de la direction de Québecor.
Dès 2000, il entreprend un virage capital : l'acquisition de Vidéotron et de Groupe TVA. Québecor devient alors un joueur majeur de la nouvelle économie au Canada. Soucieux du rayonnement et de la préservation de la culture québécoise, Pierre Karl Péladeau lance en 2008 le projet Éléphant, mémoire du cinéma québécois, un important investissement philanthropique qui a pour mission de numériser, restaurer et rendre accessible le patrimoine cinématographique québécois.
En 2013, Pierre Karl Péladeau quitte le monde des affaires pour faire le saut en politique l’année suivante. Élu député de la circonscription de Saint-Jérôme en avril 2014 sous la bannière du Parti Québécois, il devient chef de ce parti et chef de l’opposition officielle à l’Assemblée nationale du Québec le 15 mai 2015. Il occupe ces fonctions jusqu’au 2 mai 2016.
De retour aux commandes de Québecor en février 2017, il assure également la présidence de Vidéotron depuis juin 2021 et la présidence, sur une base intérimaire, de Groupe TVA depuis octobre 2021.
En avril 2023, à la suite d’un long processus, Pierre Karl Péladeau finalise l’acquisition de Freedom Mobile dont les activités se déploient principalement en Colombie-Britannique, en Alberta et en Ontario, confirmant ainsi l’expansion hors Québec de Québecor. Par l’alliance de Freedom Mobile et de Vidéotron, un quatrième fournisseur national de services sans fil solide et hautement concurrentiel est créé au bénéfice des consommatrices et des consommateurs canadiens.
Comme président et chef de la direction de Québecor, Pierre Karl Péladeau voit à la politique de responsabilité sociale de l’entreprise et à ses engagements philanthropiques qui, chaque année, rejoignent plus de 400 organismes et partenaires partout au Québec.
À titre personnel, il assure la présidence de la Fondation Chopin-Péladeau, une fondation familiale privée, nommée à la mémoire de ses parents, Raymonde Chopin et Pierre Péladeau. Convaincu de l’importance d’accélérer la migration verte et électrique des services de transport par taxi à Montréal, Pierre Karl Péladeau se porte acquéreur, en 2019, de Taxelco, regroupant Taxi Diamond, Taxi Hochelaga et Téo Taxi. Le 10 mars 2023, il achète l’équipe professionnelle de football les Alouettes de Montréal, une franchise de la Ligue canadienne de football qui contre toute attente voit sa saison 2023 couronnée par la victoire, le 19 novembre à Hamilton, d’une huitième Coupe Grey de son histoire. Dans une volonté de conservation et de valorisation du patrimoine bâti, en juin 2023, Pierre Karl Péladeau acquière la maison François-Xavier-Garneau à Québec, une résidence érigée en 1864 classée immeuble patrimonial ayant appartenu au plus influent historien canadien-français du XIXe siècle et qui est ouverte au public.
Pierre Karl Péladeau a présidé plusieurs conseils d'administration dont celui de LA LA LA Human Steps (1994-2004), de la Fondation de l'entrepreneurship (2011-2014) ainsi que d’Hydro-Québec (2013-2014). Il a aussi été membre du conseil d'administration du Conseil du patronat du Québec (2007-2010) et de la Fondation Lionel-Groulx (2012-2014). Pierre Karl Péladeau a été décoré de la médaille d'honneur de l'Assemblée nationale du Québec en 2005 et fait chevalier de l'Ordre de la Pléiade en 2013. Le 22 juin 2022, il est fait officier de l’Ordre national du Québec. Le 21 août 2025, la Faculté de droit de l'Université de Montréal lui décerne un Doctorat honoris causa en reconnaissance de son parcours d'entrepreneur visionnaire et de grand mécène.