Peder Pedersen wurde 1974 Weltmeister sowie zweimal (1970 bei den Amateuren und 1975 bei den Profis) Vize-Weltmeister im Sprint und 1971 im 1000-Meter-Zeitfahren bei UCI-Bahn-Weltmeisterschaften zwischen 1969 und 1975 und auch Europameister im Sprint im Jahre 1975. Außerdem nahm er 1964, 1968 und 1972 an Olympischen Sommerspielen teil; 1968 errang er mit dem dänischen Bahnvierer die Goldmedaille. Er war zehnmal dänischer Meister im Sprint (Amateure und Profis) und zweimal dänischer Meister im 1000-Meter-Zeitfahren sowie einmal mit dem Bahnvierer. Am 27. Juni 1974 stellte er in Rom über 1000 Meter mit stehendem Start einen Weltrekord mit 1:07,49 Minute auf. Den Grand Prix Amsterdam gewann er 1974.