Peter Petersen studierte nach dem Schulbesuch in Maribo von 1877 bis 1881 an der Königlich Dänischen Kunstakademie in Kopenhagen. Er war von 1883 bis 1884 Schüler von Léon Bonnat in Paris. Er fertigte Genrebilder und verwandte Motive aus Kopenhagen und Provinzstädten wie Ribe, Faaborg oder Helsingør. In den Jahren 1891 bis 1892 bereiste er Italien. Sein Gemälde „Fra Svendborgsund“ war 1889 bei der Weltausstellung in Paris zu sehen und wurde als französischhonorable ausgezeichnet. Er arbeitete als Illustrator für Zeitschriften, fertigte jedoch hauptsächlich Radierungen. 1905 hielt er sich in Rothenburg ob der Tauber auf und war 1908 in Lübeck und Hamburg tätig. 1920 änderte er den Familiennamen in „Tom-Petersen“ und bezog so den Geburtsnamen seiner Mutter Maren Andrea „Thomsen“ mit ein.
P. Johansen: Petersen, Peter Thomsen (skriver sig Tom P.). In: Christian Blangstrup (Hrsg.): Salmonsens Konversationsleksikon. 2. Auflage. Band19: Perlit–Rendehest. J. H. Schultz Forlag, Kopenhagen 1925, S.71–72 (dänisch, runeberg.org).
Gustav Lindke: Alte Lübecker Stadtansichten. Lübeck 1968, Nr. 251 (Fünfhausen [1990]) und S. 105 (als Petersen, Tom)
Emil Hannover: Tom Petersen som Raderer. In: Sophus Michaëlis (Hrsg.): Kunst : organ for litterære og kunstneriske interesser i Danmark og Norge. 7. Jahrgang. Alfred Jacobsen, Kopenhagen 1903 (dänisch, Textarchiv – Internet Archive – Ausführlich mit vielen Radierungen, ohne Seitenzahlen).
Vibeke Skov: Peter Tom-Petersen. In: Den Store Danske. Gyldendal (denstoredanske.lex.dk).
↑Emil Hannover: Tom Petersen som Raderer. In: Sophus Michaëlis (Hrsg.): Kunst : organ for litterære og kunstneriske interesser i Danmark og Norge. 7. Jahrgang. Alfred Jacobsen, Kopenhagen 1903 (dänisch, Textarchiv – Internet Archive – Ausführlich mit vielen Radierungen).