Maksim Pejemski est né dans une petite ville de la région de l'Amour en Sibérie. En 1991 il a terminé ses études à l’Institut de la Culture à Leningrad (Saint-Pétersbourg), puis il a travaillé comme assistant cameraman au Studio de films scientifiques à Leningrad (Леннаучфильм). Dès 1987 il est devenu membre d’un groupe du cinéma « parallèle » Tche-paev (Че-паев) à Leningrad, avec lequel il a tourné les courts-métrages. Son premier succès fut le film La traversée du pole nord par le camarade Tchkalov (Переход товарища Чкалова через Северный полюс), qui a été montré en 2000 au festival de Cannes dans le programme Un certain regard.
Le récit d’histoire mythique du pilote Tchkalov par le moyen du cinéma muet a eu beaucoup de succès auprès de la critique, ce qui a permis au réalisateur de commencer en grand projet dans le studio Lenfilm (Ленфильм). En 1993 il a tourné son premier long métrage Prisonniers de la chance (Пленники удачи), une parodie des films de Leonid Gaidai (Леонид Гайдай). Au milieu des années 90 il travaille avec des producteurs indépendants sur des films à petit budget. Deux films sortent en 1997. Les temps durs (Жесткое время) est co-écrit avec Konstantin Mourzenko et sorti sur vidéo. Maman, ne sois pas triste ! (Мама, не горюй!) est produit par Sergueï Selianov (Сергей Сельянов), la comédie est un grand succès populaire. Entre 2000 et 2003 Pejemski travaille surtout pour la TV. En 2005 en salles est sortiMaman, ne sois pas triste! 2 (Мама, не горюй! 2)