Po dokončení pražské DAMU se dal Petr Stach k divadlu. Debutoval na prknech divadla Rokoko, ale od roku 1999 pravidelně vystupuje v pražském divadlo Minor. Za sebou má i jazzovou operu Dobře placená procházka uvedenou v Národním divadle, na které spolupracoval s Jiřím Suchým. Věnuje se experimentálnímu divadlu, proto se účastní mnohých inscenací na různých alternativních divadelních scénách.
První rolí Petra Stacha před kamerou se stal vojín Dubálek v historickém válečném dramatuv Tobruk. Za zmínku také stojí jeho role v dramatu Lidice a postava Jiřího Palacha (bratr Jana Palacha) v životopisném snímku Hořící keř, který získal Cenu Václava Havla. O své roli tehdy řekl: „Myslím si, že to byl neuvěřitelně silný člověk, protože musel čelit smrti svého bratra a i přesto se starat o rodinu a maminku, která se zhroutila.“
Dále se objevuje v televizních seriálech z nichž nejpopulárnějšími jsou Bazén, Okresní přebor, Kriminálka Anděl nebo divácky velmi oblíbené Případy 1. oddělení.
Vášní Petra Stacha je hudba. Spolupracuje s českou moderní jazzovou skupinou Noční optika, která často skládá hudbu právě pro inscenace divadla Minor.