W 2001 roku Peugeot oficjalnie przedstawił następcę modelu 306. Auto o nazwie 307 początkowo oferowane było wyłącznie jako 3- i 5-drzwiowy hatchback. Dopiero rok później pojawiła się wersja kombi o nazwie Break lub SW (ze szklanym dachem). 2003 to już debiut modelu CC (coupe-cabrio) ze składanym, dzielonym sztywnym dachem. Samochód zaliczany był do segmentu C, gdzie miał za zadanie konkurować z takimi autami jak Renault Megane, Volkswagen Golf czy Ford Focus. W roku 2007 zakończono jego produkcję, a na rynku zadebiutował jego następca - Peugeot 308. Głośnym echem odbiła się akcja serwisowa z 2007 roku, kiedy to wykryto usterkę polegającą na możliwości przedostania się zasolonej wody do ABS, co groziłoby zwarciem instalacji elektrycznej.

Model 307 został uznany za Samochód Roku 2002 (European Car of the Year).