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2004年[[ウェストバージニア州]]にある KFC に鶏肉を卸している食肉処理施設に8ヶ月間の潜入調査を行い、そこで行われていることを隠しカメラで撮影した。そこには生きている鶏を踏みつける者や、何羽もの鶏を壁に投げつける従業員の姿が映っていた。KFC のオーナーである[[ヤム・ブランズ]]は素早く対応し、このおぞましい扱いを直ちに改めるよう要請した。食肉処理施設は11人を解雇し、従業員との契約内容に残酷な行為を行わないことを盛り込んだ<ref>{{cite web |url=http://www.nytimes.com/2004/07/25/weekinreview/the-nation-gaining-ground-at-last-a-company-takes-peta-seriously.html |accessdate=2014-02-17 |title=The Nation: Gaining Ground; At Last, a Company Takes PETA Seriously |date=2004-07-25 |author=Donald G. McNeil Jr. |publisher=[[ニューヨーク・タイムズ]]}}</ref>。
2004年[[4月26日]]から[[2005年]][[3月11日]]までの11ヶ月間、PETAは医薬品開発業務受託機関コーヴァンスのバージニア州[[ビエナ (バージニア州)|ビエナ]]にある施設に潜入し、虐待されているように思われるサルの映像を2005年に公表、サルたちは殴られ、檻に叩きつけられ、重症を負っているにもかかわらず手当てを受けられていないと告発した<ref>{{cite web |url=httphttps://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/08/01/AR2008080103886.html |accessdate=2014-02-17 |title=PETA Urges Withdrawal Of Support for Drug-Test Lab |date=2008-08-03 |author=Jennifer Buske |publisher=[[ワシントン・ポスト]]}}</ref>。PETA は253ページにもわたる訴状と映像をアメリカ合衆国農務省に送り、そのうち管理面で16箇所の指摘を農務省から受け2006年にコーヴァンスは8,720ドルの支払いに応じた<ref>{{cite web |url=http://edition.cnn.com/2005/US/05/17/peta.lab/index.html |accessdate=2014-02-17 |title=PETA accuses lab of animal cruelty |date=2005-05-18 |author1=Kathy Benz |author2=Michael McManus |publisher=[[CNN]]}}</ref><ref>{{cite press release|title=Covance Announces Conclusion Of U.S. Food and Drug Administration and Department of Agriculture Inspections of Its Vienna, VA Facility|publisher=Covance|date=2006-03-31|url=http://www.covancechandler.com/docs/pr060331.pdf|format=PDF|df=ja|accessdate=2014-02-17|archiveurl=https://web.archive.org/web/20061101171517/http://www.covancechandler.com/docs/pr060331.pdf|archivedate=2006年11月1日|url-status=dead}}</ref>。これに先立つ2005年[[10月17日]]、コーヴァンスは PETA との合意について発表した。内容は今後5年間どのような形であれコーヴァンスの施設へ PETA が侵入することを禁じ、また3年間世界中の商業的動物研究施設への立ち入りを禁止するものだった<ref>{{cite web |url=http://www.covance.com/animalwelfare/media-resources.php |archiveurl=https://archive.is/20060311054820/http://www.covance.com/animalwelfare/media-resources.php |archivedate=2006年3月11日 |accessdate=2014-02-17 |title=Animal Welfare at Covance: Media Resources |date=2005-10-17 |publisher=Covance |url-status=dead}}</ref>。
潜入調査を訴えられたこともある。[[ミシガン州]]の[[チンチラ]]牧場のオーナーは潜入調査について、2007年4月、PETA を訴えた。しかし裁判官は隠しカメラを使った潜入調査であっても正当な行為であるとの判断を下した<ref>{{cite web |url=http://abcnews.go.com/blogs/headlines/2007/04/undercover_came/ |accessdate=2014-02-16 |title=Undercover Cameras OK, Judge Rules |date=2007-04-13 |publisher=[[ABCニュース (アメリカ)|ABCニュース]]}}</ref>。
2006年、PETAは言う事を聞かせるために電気ショックを与える棒やブルフックという尖った棒でゾウを虐待するのをやめさせる目的で、カーソン・アンド・バーンズ・サーカスに潜入し隠しカメラで撮影した。その中では調教師が他の調教師に「悲鳴を上げさせろ！」（Make 'em scream!）と言いながらゾウを突いている映像が映し出されていた。サーカスは彼の語彙が貧弱であったことは認めるが、PETAの考えは現実的ではなく理想的すぎると答えた。しかし電気ショック棒は金輪際使わないと回答した<ref>{{cite web |url=httphttps://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2006/09/20/AR2006092000016.html |accessdate=2014-02-17 |title=Rights Group Targets Circus |date=2006-09-21 |publisher=[[ワシントン・ポスト]]}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.peta.org/issues/animals-in-entertainment/animals-used-entertainment-factsheets/circuses-three-rings-abuse/ |accessdate=2014-02-17 |title=Circuses: Three Rings of Abuse |publisher=PETA}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.petatv.com/tvpopup/Prefs.asp?video=carson_barnes |accessdate=2014-02-17 |title=PETA TV: Select Your Media Preferences: Elephants in Circuses PSA |publisher=PETA}}</ref>。
2021年、動物実験に使用される[[ビーグル|ビーグル犬]]のブリーダーである[[バージニア州]]のEnvigo社を内部調査。PETAの調査員が動物福祉法の違反を発見し農務省に報告。農務省はそれを司法省に報告し、Envigo社は法律の広範な違反を認め、動物福祉訴訟で過去最高額となる3,500万ドルの罰金と、犬の繁殖禁止処分を受けた。この調査がきっかけで、バージニア州の議員は動物の繁殖に関するより厳しい動物福祉法を可決した<ref name=":3" />。
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