C'est à l'occasion des 24 heures du Mans 2005 que Peugeot annonce son intention de revenir aux 24 heures du Mans, épreuve que la firme au lion a remportée en 1992 et 1993 avec la Peugeot 905. Les dirigeants de Peugeot dévoilent également que c'est avec un moteur diesel qu'ils comptent effectuer leur retour dans la Sarthe. Outre l'intérêt commercial d'aligner un moteur qui équipe une large majorité des véhicules du commerce en compétition, il convient également de noter que le règlement technique de l'Automobile Club de l'Ouest rend alors particulièrement intéressant une telle motorisation comme le prouve la volonté affichée d'Audi de suivre le même chemin.
Un an plus tard, dans les jours qui précèdent les 24 Heures du Mans 2006, Peugeot dévoile à la presse le nom de la future voiture ainsi que le moteur qui sera utilisé. Suivant la tradition des noms à trois chiffres avec un zéro au milieu, Peugeot choisit l'appellation 908, qui situe la future voiture dans la lignée de la Peugeot 905. La Peugeot 908 ne devra toutefois pas être confondue avec la Porsche 908, un modèle de compétition des années 1960.
Le 28 septembre 2006, Peugeot présente lors du Mondial de l'automobile une spectaculaire maquette censée préfigurer ce que sera la future 908. Ce n'est que le 10 janvier 2007 (quelques jours après avoir effectué ses premiers tours de roues dans le plus grand secret le 31 décembre 2006 sur un circuit privé) que la « vraie » 908 est officiellement présentée à la presse. On découvre à cette occasion une voiture aux lignes sensiblements éloignées de celle de la maquette du Mondial de l'automobile. Elle est équipée d'une boîte de vitesses à six rapports. Peugeot en profite également pour dévoiler le nom des six pilotes qui seront au volant des deux 908 au Mans : il s'agira de Stéphane Sarrazin, Nicolas Minassian, Sébastien Bourdais, Pedro Lamy, Marc Gené, et de l'ancien champion du monde de F1 Jacques Villeneuve.
En plus des 24 Heures du Mans, la Peugeot 908 sera engagée en 2007 dans le championnat Le Mans Series. Elle fait ses débuts en compétition le 15 avril 2007 à l'occasion des 1 000 km de Monza, course qu'elle remporte avec à son volant Marc Gené et Nicolas Minassian, la seconde 908 termine troisième. Le 6 mai, Stéphane Sarrazin et Pedro Lamy remportent les 1 000 km de Valence, tandis que la deuxième voiture pilotée par Marc Gené et Nicolas Minassian abandonne, embrayage cassé. A l'issue de cette course, le bilan est très positif : deux victoires obtenues sur deux tracés très différents (circuit rapide pour Monza, tracé sinueux pour Valencia) démontrant la polyvalence de la Peugeot 908.
Lors des 24 heures du Mans 2007, les Peugeot 908 ont eu pour principales concurrentes les trois Audi R10. La 908 n°7 (Gené-Minassian-Villeneuve) abandonna pour cause de perte de pression d'huile due à une casse de la pompe à huile à 1h30 de la fin alors qu'elle occupait, avant son dernier arrêt au stand, la deuxième place. La 908 n°8 (Bourdais-Lamy-Sarrazin) termina deuxième à 10 tours de la seule Audi R10 rescapée et avec 11 tours d'avance sur la Perscarolo Judd n°16 de l'équipe Pescarolo Sport.
Lors des 24 Heures du Mans 2008, Peugeot réalise de nouveau la pole position avec un temps impressionnant de 3'18 pendant les qualifications, battant de près de trois secondes le record détenu par la Peugeot 905 de Philippe Alliot de 3'21 en 1992 (circuit avec chicanes). Malheureusement pour l'équipe française, après avoir longuement mené la course, Peugeot doit de nouveau s'incliner face à Audi.
Le moteur est un Diesel V12 à 100° biturbo HDi d'une cylindrée de 5,5 litres équipé de deux filtres à particules développant environ 700 chevaux et 1200 Nm.
Palmarès
2007
* Pole-position et 2e place finale aux 24 Heures du Mans
* Champion des Le Mans Series
* Vainqueur des 1 000 kilomètres de Monza
* Vainqueur des 1 000 kilomètres de Valence
* Vainqueur des 1 000 kilomètres du Nürburgring
* Vainqueur des 1 000 kilomètres de Spa
* Vainqueur des 1 000 kilomètres de Silverstone
* Vainqueur des 1 000 miles d'Interlagos
2008
* Pole-position, 2e, 3e et 5e places finales aux 24 Heures du Mans
* Vainqueur des 1 000 kilomètres de Catalunya
* Vainqueur des 1 000 kilomètres de Monza
* Vainqueur des 1 000 kilomètres de Spa
* Vainqueur des 1 000 kilomètres du Nürburgring
* Pole-position et 2e place finale au Petit Le Mans
2009
* 2e place aux 12 heures de Sebring
* Vainqueur des 24 heures du Mans et 2ème place
