Nato a Raleigh, nella Carolina del Nord, nel 1987 Peyton Reed si laurea in Inglese e Radio, Televisione & Motion Pictures all'Università di Chapel Hill. Durante gli anni del college, Reed trascorre parte del suo tempo lavorando gratuitamente come DJ per la WXYC, la stazione radio della sua università. Sempre nello stesso anno trova impiego come guidatore di van sul set della commedia romantica Bull Durham, in parte girata nella sua città natale.
Nel 1998 si sposa con Beth LaMure, da cui divorzia otto anni più tardi, nel 2006. Oggi Reed vive a Los Angeles insieme alla seconda moglie Sheila Naghshineh, con la quale ha avuto due figli. Nel tempo libero suona nella band Cardinal Family Singers insieme all'amico e collega Norwood Cheek. Il gruppo ha già realizzato tre album e il singolo "Tilting Scale" è entrato a far parte della colonna sonora del film Marvel Ant-Man and the Wasp. La passione per la musica ha condotto il noto regista a produrre anche alcuni video musicali, oltre a realizzare molti brani per i suoi film.

Gli esordi e le commedie romantiche
Il debutto alla regia avvenne nel 1995 con il film di fantascienza The Computer Wore Tennis Shoes. Cinque anni più tardi, arrivò la commedia teen Bring It On-Ragazze nel pallone, che fu un grande successo al botteghino. Dal 2003 al 2006 fu il periodo delle commedie romantiche: diresse infatti Down With Love-Abbasso l'amore (2003) con la coppia di star Renée Zellweger-Ewan McGregor e The Break-Up-Ti odio, ti lascio, ti... (2006) con protagonisti Vince Vaughn e Jennifer Aniston. Nel 2005 avrebbe anche dovuto essere il regista del cinecomic I fantastici quattro, ma abbandonò il progetto per essere rimpiazzato dal collega Tim Story.
Nel 2008 lavorò insieme a Jim Carrey per il film Yes Man, adattamento dell'autobiografia di Danny Wallace. La commedia ebbe un grande successo di pubblico, per un incasso complessivo di più di 228 milioni di dollari.
Coniugando la passione per il cinema e per la musica, nel 2013 curò la regia di The Fifth Battle, adattamento cinematografico dell'omonima graphic novel che racconta la storia di Brian Epstein, il manager che scoprì i Beatles e li condusse al successo internazionale.

I film di Ant-Man
L'impegno con i film dedicati al supereroe dei Marvel Comics Ant-Man iniziano nel 2015, quando Reed sostituisce il regista britannico Edgar Wright alla regia del primo Ant-Man. Nel 2018 dirige il sequel dedicato allo scassinatore Scott Lang intitolato Ant-Man and the Wasp e nel 2023 è alla regia del terzo film della saga Ant-Man and the Wasp: Quantumania, dedicato all'esplorazione del Regno Quantico e allo scontro con una pericolosissima variante di Kang il conquistatore.

Le serie TV
Il regista statunitense ha diretto anche prodotti di intrattenimento destinati alla televisione. Tra questi vi sono alcuni episodi dell'acclamata serie TV The Mandalorian, parte del franchise dedicato all'universo di Star Wars, e la serie comedy del 2012 Goodwin Games, in cui tre fratelli fanno di tutto per accaparrarsi l'eredità del padre defunto.