En el año 2005, Peugeot empezó a trabajar en su vuelta a Le Mans, 12 años después de haber tenido que abandonar el 905 por el cese del mundial de resistencia en 1993. Dicho coche corrió 17 carreras, ganando 9 de ellas y logrando dos victorias en las 24 horas de Le Mans consecutivas, las últimas con triplete en la máxima categoría.
El diseño inicial era rompedor. En el salón del automóvil de París de 2006 la marca francesa enseñó un prototipo cubierto, en una época donde todos los coches de la categoría LMP1 eran descubiertos, sobre todo los poderosos Audi que estaban dominando el inicio de la década. Este diseño estuvo motivado por la nueva reglamentación del ACO que les permitía aumentar el aire que entraba al motor, por el hecho de necesitar climatización en el interior del habitáculo. Contaba con un motor V12 Diesel (como ya montaba el Audi R10) que desarrollaba 730 CV. En dicho evento Peugeot también anunció que disputarían toda la temporada 2007 de las Le Mans Series con dos coches.
El debut en pista del Peugeot 908 HDI FAP fue el 10 de enero de 2007 en el circuito de Paul Ricard, con un diseño y colores bastante cambiados al prototipo presentado el año anterior y con unos pilotos (Entre los que estaba Marc Gené) muy competitivos. Los resultados se apreciaron desde el inicio ya que ambos coches ganaron las 6 pruebas de las Le Mans Series pero se les resistieron las 24 horas de Le Mans, donde si participaba Audi con sus R10 TDI. Aun así el #8 de Sarrazin/Lamy/Bourdais logró la pole y acabó en segunda posición a 10 vueltas de la marca alemana en una de las ediciones más duras de la mítica carrera francesa.
En 2008, Audi entró también con dos R10 TDI a las Le Mans Series, por lo que el campeonato se volvió mucho más competitivo. Los Peugeot 908 ganaron 4 de las 5 carreras del campeonato, pero en la última carrera un desafortunado abandono del #7 de Gené y Minassian les privó de alzarse con el segundo título consecutivo a favor del Audi #2, que curiosamente no ganó ninguna carrera. La marca francesa tampoco tuvo suerte en Le Mans pese a entrar con 3 unidades del 908 HDI FAP que hicieron triplete en la clasificación. La lluvia en la segunda parte de la carrera perjudicó a Peugeot y permitió a Tom Kristensen en el Audi #2 realizar un gran stint recortando hasta 8 minutos por vuelta a Minassian, haciendose finalmente con la victoria con el Peugeot #7 y el #9 completando el podio.
2009 fue el año de Peugeot. La marca francesa comercializó un chasis de 2008 al equipo Pescarolo, mientras que los otros 3 coches oficiales fueron actualizados con un nuevo frontal. Centraron la temporada en las 24 horas de Le Mans, corriendo solo los 1000km de Spa-Francorchamps en las Le Mans Series, ganando con el #7 de Minassian/Pagenaud/Klien y las 12 horas de Sebring donde perdieron frente a Audi por 22 segundos. Pero fue en la mítica carrera francesa donde lograron su objetivo. Después de clasificar los 4 Peugeot en las 5 primeras posiciones, Marc Gené, David Brabham y Alex Wurz se hicieron con la victoria en el #9 con el #8 en segunda posición. Audi se tuvo que conformar con la tercera posición, siendo la primera vez que salían derrotados de Le Mans habiendo corrido con coches oficiales. Ese año Peugeot también trabajó en una versión híbrida del 908, con un sistema KERS similar al que se usaba en F1, pero desistieron el proyecto para centrarse en ganar las 24 horas de Le Mans.
Con Audi trabajando en el R15+ para las 24 horas de Le Mans 2010, Peugeot aprovecho para ganar las 12 horas de Sebring firmando un doblete por delante del Lola-Aston Martin #007. El equipo Oreca se hizo también con una unidad del 908 con chasis actualizado que ganó las Le Mans Series, siendo el único Peugeot en correr todo el campeonato. Audi venía de ganar en Paul Ricard y Peugeot en Spa, por lo que las 24 horas de Le Mans arrancaban sin un claro favorito. En la clasificación la marca francesa copó las 4 primeras posiciones dejando a más de dos segundos a los Audi R15+ y a casi 7 a los Aston Martin. Pero los 3 Peugeot oficiales tuvieron problemas mecánicos durante la carrera teniendo que abandonar y dejando en bandeja el triplete al Audi R15+, que pese a no ser el más rápido a una vuelta, resultó ser el más fiable. El equipo Oreca tampoco acabó también por problemas en el motor a falta de 1 hora para el final. A final de temporada, por segundo año consecutivo, Peugeot ganó Petit Le Mans firmando un nuevo doblete.
La reglamentación del ACO para 2011 cambió radicalmente y obligó a Peugeot y a Audi desarrollar dos nuevos vehículos. La marca francesa pasó de un motor V12 a un V8 e introdujo un nuevo diseño frontal y de cubierta motor. Por otra parte la marca alemana presentó el R18, coche que no debutaría hasta los 1000km de Spa-Francorchamps, donde los problemas de fiabilidad dejaron a los de Ingolstad en tercera, cuarta y quinta posición mientras que los nuevos 908 coparon las dos primeras posiciones con Marc Gené logrando la victoria.
Las 24 horas de Le Mans empezaron de la manera más ajustada posible, con seis LMP1 en medio segundo en la clasificación. Tanto Audi como Peugeot participaron con tres unidades de sus modelos en equipos oficiales. Durante el desarrollo de la carrera las opciones de la marca alemana se fueron reduciendo después de dos fuertes accidentes de Allan McNish y Mike Rockenfeller. La batalla se libró entre el R18 restante de Lotterer/Tréluyer/Fässler y el Peugeot #9 de Lamy/Bourdais/Pagenaud. Tras una apasionante lucha ambos coches protagonizaron uno de los finales más apretados de la historia, donde ambos coches acabaron separados por 13.8 segundos. A final de temporada Peugeot volvió a ganar en Petit Le Mans, en la última aparición del 908 en competición.
En 2012 Toyota anunció su regreso a Le Mans, con un coche híbrido, igual que Audi que desarrolló el R18 E-Tron Quattro. Peugeot empezó a trabajar en el 908 HYbrid4, utilizando la base del 908 de 2011. Fue presentado en el salón de Ginebra y realizó varios test antes de empezar la temporada. Pero debido a los malos resultados de la temporada anterior, a la crisis económica y a la falta de presupuesto, a falta de 5 meses para empezar la carrera anunciaron que no iban a disputarla, y que finalizaban el proyecto 908.
A partir de ese momento ningún, Peugeot 908 ha vuelto a correr ninguna carrera oficial. Después de cinco años y 27 victorias en 39 carreras, el prototipo de la marca francesa desapareció sin dejar rastro. Fueron los únicos capaces de ganar al equipo oficial Audi en Le Mans hasta que Porsche lo hiciera en 2015 y 2016.Todos los años, surgen rumores de un regreso de Peugeot a Le Mans, pero de momento la marca francesa lo desmiente. No se sabe cuánto habrá que esperar para ver al sucesor del 905 y el 908, con los que Peugeot demostró lo fuertes que pueden llegar a ser en las carreras de resistencia.