Будущая актриса родилась 10 января 1910 года в городе Пайн-Блафф, штат Арканзас. Летом 1923 года — Пегги было всего тринадцать, а не семнадцать лет, как писали газеты — она сменила имя на псевдоним и вошла в состав труппы танцовщиц театра Флоренса Зигфельда, а спустя полгода состоялся ее дебют на Бродвее. Театральная карьера Пегги развивалась с переменным успехом шесть лет. Известно, что в период с 1926 по 1929 год она появилась в пятнадцати постановках. В конце 20-х Пегги познакомилась с театральным актером Аланом Дэвисом и вскоре вышла за него замуж.
Дебют актрисы на киноэкране состоялся в 1930 году — она получила второстепенную роль в непримечательной короткометражке «Ночь открытия», — а уже через год Пегги заинтересовался Б. П. Шульберг, глава кинокомпании Paramount Pictures, и предложил ей контракт. В мае 1931 года, спустя всего несколько дней после своего прибытия в Голливуд, она заменила Клару Боу, которая в то время находилась в состоянии нервного срыва после судебного разбирательства, и снялась вместо нее в главной роли в драме «Тайный звонок». Тогда же она получила прозвище It-girl, ранее носимое Боу, — после фильма «Это» так называли молодых притягательных особ, которые становились предметом всеобщего внимания.
Несмотря на столь многообещающее начало, карьера актрисы была скоротечна. Официально кинокомпания Paramount Pictures заключила с Пегги контракт в ноябре 1931 года, но уже в начале 1932 года она стала сниматься на Fox Film, а затем и на других студиях. До середины 30-х она в основном получала ведущие роли, однако ее репутацию испортило пристрастие к алкоголю.
В 1935 году Пегги приняла участие в постановке «Свет за тенью», но вскоре ее заменили на другую актрису — согласно пресс-релизу, по причине проблем с зубами, хотя слухи связывали ее отставку с алкоголизмом. Вскоре и в Голливуде Пегги стали уделять все меньше внимания и, начиная с 1937 года, перевели ее на второстепенные и эпизодические роли.
В октябре 1940 года, успев к тому времени развестись с Дэвисом, Пегги вышла замуж за кинооператора Альберта Робертса. Свадьба состоялась в Мехико. В том же году вышла последняя картина с участием актрисы — вестерн «Правосудие для троих».
Жизнь Пегги завершилась трагически. 11 мая 1941 года Робертс, вместе с приятелями вернувшись с рыбалки, обнаружил, что Пегги мертва. Её тело лежало ничком на столе, во рту была зажата сигарета, а в руке — пустой стакан. Было установлено, что она скончалась от сердечного приступа, явившегося следствием подорванного здоровья из-за цирроза печени. Пегги Шэннон был всего 31 год. Альберт тяжело переживал кончину жены и 30 мая 1941 года — спустя три недели после ее смерти — застрелился, сидя в том же самом кресле, что и Пегги. Его предсмертная записка гласила: Я очень люблю свою жену Пегги Шэннон. В память о ней вы найдете меня на том же месте, где она скончалась.