Petrov sinh năm 1917 tại Chernolesskoye, Stavropol. Ông tốt nghiệp trung học vào năm 1935 và học hai năm tại một trường đào tạo giáo viên cho đến năm 1937.

Petrov gia nhập Hồng quân năm 1939 và hoàn thành khóa học của cấp trung úy vào năm 1941.

Trong Chiến tranh Vệ quốc vĩ đại, ông đã tham gia chiến đấu bảo vệ Odessa, bảo vệ Sevastopol và trong Chiến dịch Kavkaz. Sau đó, ông tham gia giải phóng Ukraina (là một phần của Liên Xô) và tiến quân vào Romania, vào Budapest ở Hungary.

Sau chiến tranh, Petrov hoàn thành Nghiên cứu quân sự tại Học viện quân sự Frunze ở Moskva. Trong những năm sau đó, binh nghiệp của ông lần lượt thăng tiến, được thăng cấp Đại tá năm 1952, Thiếu tướng năm 1961, Trung tướng năm 1965, Thượng tướng năm 1970 và Đại tướng năm 1972. Năm 1983, Petrov được phong quân hàm Nguyên soái Liên Xô.

Vào cuối thập niên 1970, Petrov từng là cố vấn quân sự cho Quân đội Ethiopia. Ông được giao nhiệm vụ hỗ trợ và xây dựng lại lực lượng trong Chiến tranh Ogaden.[1]

Năm 1982, Petrov được trao tặng danh hiệu Anh hùng Liên Xô.

Ông chỉ huy Quân khu Viễn Đông năm 1972, 19191976 và giữ chức Tổng Tư lệnh các lực lượng mặt đất vào năm 1980.

Từ năm 1992, Petrov làm cố vấn quân sự cho Bộ Quốc phòng Liên bang Nga. Ông qua đời vào năm 2014 ở tuổi 97[2] và được an nghỉ tại Nghĩa trang Tưởng niệm Quân đội Liên bang ở Moscow Oblast.