En 1882, Armand Peugeot, inspiré par une mode venue d'outre-manche, lance la fabrication en série du grand-bi « Le Français » et ouvre un atelier de trois cents ouvriers à Montbéliard.

C'est un succès, qui pousse Peugeot à poursuivre, avec la fabrication de tricycles, puis en 1885, de bicyclettes à roues égales et transmission par chaîne (seize mille unités en 1897 et vingt mille en 1900).

En 1886, Peugeot ouvre un nouvel atelier à Beaulieu (Mandeure), qui deviendra son principal site de production de bicyclettes jusqu’aux années 1970.

En 1889, les cycles Peugeot sont présentés à l’Exposition universelle. Face à l'engouement populaire, la marque au Lion ouvre alors un magasin avenue de la Grande-Armée à Paris.

En 1890, Peugeot sort « La Lion », qui séduit rapidement une clientèle féminine grâce à son élégance et sa robustesse : cette bicyclette ne pèse en effet « que » 22 kg, se décline en modèle à cadre droit ou à col-de-cygne et possède un garde-chaîne ainsi qu'un garde-robe.

Quelques années plus tard, Peugeot s'adressera à une clientèle férue de compétitions cyclistes en proposant une bicyclette à deux vitesses, par retournement de la roue arrière.

À partir de 1930, Peugeot collabore avec le Stéphanois Automoto qui lui-même s'associe au Dijonnais Terrot. Il les absorbe, respectivement, en 1962 et 1959.

Fabricant de chaînes de transmission depuis 1895, Peugeot crée en 1946 avec deux autres entreprises la société SEDIS, qui sera un temps le plus gros producteur mondial de chaînes de bicyclettes.

En 1972, Peugeot (via sa filiale France Motor Cycles) reprend une autre usine à Romilly-sur-Seine.

Jusque dans les années 1980, les cycles Peugeot étaient une marque phare en France, aux côtés de concurrents tels que Motobécane, Gitane, Mercier et quelques autres.

En 1992, pour faire face à la concurrence asiatique, les cycles BH (Beistegui Hermanos, Espagne) achètent la licence de fabrication des cycles Peugeot en Europe et se rapprochent de Gitane pour créer le groupe Cycleurope.

En 2004, la licence accordée à Cycleurope n'est pas renouvelée.

Peugeot reprend en main la production (à Romilly) et la distribution des cycles Peugeot (qui se fait désormais via son réseau « automobiles »), même si la fabrication en tant que telle est toujours sous-traitée à Cycleurope.