El francés, dueño de 13 coronas del Dakar y campeón de las dos últimas ediciones, dominó la etapa de 266 kilómetros (165 millas) de dunas entre San Juan de Marcona y Arequipa en Perú, en 2 horas, 51 minutos, 19 segundos.
El holandés Bernhard ten Brinke, de Toyota, concluyó la etapa 4:52 después de Peterhansel.
En la clasificación general Peterhansel le lleva ventaja a Carlos Sainz de Peugeot, quien llegó de cuarto el miércoles, por 31:16.
Ten Brinke tuvo tiempo de 1:15:16, detrás de Peterhansel.
El técnico de fútbol Andre Villas-Boas también abandonó la carrera por dolor en la espalda tras chocar su vehículo contra una duna de arena en la cuarta etapa. El ex timonel de Porto, Chelsea y Tottenham manejaba en su primer rally.
En las motocicletas, el español Joan Barreda ganó la etapa, pero el francés Adrien van Beveren conservó el liderato en la clasificación general. El argentino Kevin Benavides marcha segundo.
La sexta etapa de la carrera saldrá de Perú y entrará en Bolivia el jueves.