Peter Sollett grandit dans le quartier blanc, majoritairement italien et juif, de Bensonhurst à Brooklyn. C'est là qu'il puise son inspiration pour son premier court-métrage intitulé Five feet high and rising. Celui-ci remporte le prix de la Cinéfondation au Festival de Cannes 2000 et obtient un certain nombre de récompenses, notamment aux Festivals de Clermont-Ferrand et de Sundance.

Peter Sollett réalise en 2001 son premier long-métrage, Long way home, qui se situe dans la continuité de son court précédent. Présentée en compétition officielle au Festival de Deauville 2002, cette comédie dramatique sur les frustrations et les confusions de l'adolescence est interprétée par les jeunes acteurs Victor Rasuk et Judy Marte.

Six ans après son premier film, Sollett revient derrière la caméra et réalise la comédie romantique Une nuit à New York. En 2015, le cinéaste décide de passer à un registre davantage dramatique et de se consacrer aux droits des homosexuels avec son film Free Love, inspiré de faits réels, dont les personnages principaux sont interprétés par Julianne Moore et Ellen Page.