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. Très impliqué pour le rayonnement et 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.
Pierre Karl Péladeau occupe à nouveau le poste de président et chef de la direction de Québecor depuis février 2017, puis celui de président de Vidéotron depuis juin 2021.
À titre d’implication personnelle, 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.
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.