Anders Petersen studierte 1966/1967 bei Christer Strömholm in Stockholm Fotografie. Mit 18 Jahren besuchte er erstmals Hamburg und geriet dort zufällig ins Café Lehmitz, eine Bierkneipe an der Reeperbahn. Bei einem neuerlichen Besuch im Jahr 1968 begann er, die Gäste zu fotografieren. Seine im Laufe dreier Jahre entstandenen Aufnahmen wurden 1978 in Buchform veröffentlicht. Berühmt wurde insbesondere sein Foto Lily and Rose, das als LP-Cover für Tom Waits 1985 erschienenes Album Rain Dogs diente.
Café Lehmitz gilt mittlerweile als Klassiker der Milieufotografie: „Während Männer trunken an den Leibchen derangierter Weiber herumfummeln, ist für diesen Augenblick zwischen Wettsauferei, kostenlosen Entblößungen und sinnlosen Hahnenkämpfen in der tiefen schwarzen Körnung der Kleinbildfotografie alles in Ordnung. Ohne Zweifel ist es Petersen gelungen, sich in die besten Stunden der Verzweifelten einzuklinken.“[1]
Zusammen mit Kenneth Gustavsson begründete Petersen 1970 die Stockholmer Fotografengruppe SAFTRA, gleichzeitig unterrichtete er in der Fotografenschule Christer Strömholms.
Petersen hat seitdem über 20 Bücher veröffentlicht; sie wurden verglichen mit „Tagebüchern seiner Erlebnisse mit Menschen und Orten, denen man allenfalls am Stadtrand oder im Schutze der Dunkelheit begegnet.“[2] Petersen hat u. a. in Gefängnissen, Altenheimen und psychiatrischen Kliniken fotografiert.
Von November 2013 bis Februar 2014 war in der Pariser Bibliothèque nationale de France eine umfangreiche Ausstellung zu sehen, die sich retrospektiv in 330 Fotografien dem Werk Petersens widmete.[3] Der offizielle Ausstellungskatalog mit Vorwort von Urs Stahel und Hasse Persson erschien in französischer Sprache über das BnF.[4] In Englisch wurde der Bildband bei Thames & Hudson, in Deutsch bei Schirmer/Mosel veröffentlicht.
Vom 27. März bis 28. Juni 2015 war die Retrospektive-Ausstellung im Münchner Stadtmuseum zu sehen.[5]