Après plusieurs courts et moyens métrages, il tourne en 1974 les Voitures qui ont mangé Paris, film qui aborde avec originalité le domaine du fantastique. L'année suivante, Pique-nique à Hanging Rock permet au « nouveau » cinéma australien de conquérir les marchés extérieurs et impose Peter Weir comme l'un des leaders d'une génération qui est bien décidée à donner à l'Australie une place de choix parmi les grandes nations cinématographiques. La Dernière Vague (1977) flatte son goût de l'énigmatique, du magique, de l'ambiguïté. Gallipoli (1981), qui évoque à travers les destins de deux jeunes garçons, réunis par les hasards de la guerre et l'amour du sport, l'histoire d'une défaite héroïque (celle des volontaires australiens forcés de débarquer en 1915 au pied d'une imprenable falaise turque), remporte un vif succès public tout comme l'Année de tous les dangers (1982).Les États-Unis, au vu de sa technique brillante et de ses qualités de directeur d'acteurs, l'engagent pour tourner Witness (1985), avec Harrison Ford, dont le scénario prend pour cadre une communauté amish américaine. Après Mosquito Coast (1986) dont le scénario est de Paul Schrader, il remporte un grand succès international avec le Cercle des poètes disparus qui devient de manière relativement inattendue le film culte des adolescents en cette fin des années 80, prenant intelligemment le contre-pied des films où la violence et le sexe jouent le rôle principal. Green Card était une aimable comédie, mais on retrouve mieux l'univers au bord du fantastique que Weir préfère dans État Second et surtout dans The Truman Show, belle fable apocalyptyque sur un monde envahi par l'image.