Laureatosi campione del mondo in linea e a cronometro da Under-23 nel 2000, è stato ciclista professionista dal 2001 al 2016, vincendo una tappa al Giro d'Italia 2010; dopo il ritiro dalle corse, ha ricoperto incarichi di direttore sportivo.
Carriera Nel 2000 a Plouay si laurea campione del mondo sia nella prova in linea che in quella a cronometro nella categoria Under-23. Passa professionista nel 2001 con la Mapei-Quick Step, venendo considerato in prospettiva uno dei migliori atleti per le grandi corse a tappe. I primi due anni sono buoni: Petrov ottiene sei vittorie, tra cui il titolo nazionale élite a cronometro (già vinto nel 2000) e il successo nella classifica finale del Tour de l'Avenir.
Le quattro stagioni successive non corrispondono invece alle aspettative: Petrov cambia più volte casacca (iBanesto.com, Saeco, Lampre) andando in genere a ricoprire ruoli da gregario a favore dei compagni di squadra, senza avere possibilità di emergere. Nel 2007 trova la sua dimensione accettando il contratto della neonata Tinkoff di Orlando Maini: corre il Giro d'Italia 2007 da capitano e lo conclude con un ottimo settimo posto. Nel 2008, sempre in maglia Tinkoff, partecipa sia al Giro d'Italia che alla Vuelta a España senza però ottenere grandi risultati.
Nel 2009 passa al neonato team russo Katusha. Partecipa poi al Giro d'Italia 2010, dove nell'undicesima tappa prende parte ad una fuga bidone assieme ad altri cinquantacinque corridori: in quell'occasione riesce ad attaccare nel finale, staccando Dario Cataldo e Carlos Sastre su tutti, e a vincere la tappa sul traguardo dell'Aquila. Nel 2011 si trasferisce all'Astana, nel 2013 passa quindi tra le file del Team Saxo-Tinkoff, svolgendo sempre ruoli di gregariato ma ritagliandosi anche un risultato individuale di prestigio, il successo nella sesta tappa del Giro d'Austria 2014. Si ritira dalle corse al termine della stagione 2016, ormai trentottenne.
Nel biennio 2019-2020 è attivo come direttore sportivo del team russo Gazprom-RusVelo.
Palmarès 2000 (Under-23) Coppa della Pace Campionati russi, Prova a cronometro Campionati europei, Prova a cronometro Under-23 Campionati del mondo, Prova a cronometro Under-23 Campionati del mondo, Prova in linea Under-23
2001 1ª tappa Tour de l'Ain (Chalaronne)
2002 5ª tappa Giro di Slovenia (Aidussina) Classifica generale Giro di Slovenia Campionati russi, Prova a cronometro Classifica generale Tour de l'Avenir Duo Normand (cronocoppie con Filippo Pozzato)
2010 11ª tappa Giro d'Italia (Lucera > L'Aquila)
2014 6ª tappa Giro d'Austria (Sankt Johann im Pongau > Villaco)
Piazzamenti Grandi Giri
Giro d'Italia 2005: 50º 2006: 57º 2007: 7º 2008: 29º 2009: 34º 2010: 31º 2011: 39º 2012: 61º 2013: 22º 2014: 48º 2016: 75º
Tour de France 2003: 53º 2004: 38º 2005: ritirato (10ª tappa)
Vuelta a España 2006: 18º 2008: 43º 2011: 65º 2013: 117º
Competizioni mondiali
Campionati del mondo Verona 1999 - Cronometro Under-23: 3º Plouay 2000 - Cronometro Under-23: vincitore Plouay 2000 - In linea Under-23: vincitore Lisbona 2001 - Cronometro Elite: 15º Lisbona 2001 - In linea Elite: 86º Zolder 2002 - Cronometro Elite: 17º Zolder 2002 - In linea Elite: 159º Hamilton 2003 - Cronometro Elite: 15º Hamilton 2003 - In linea Elite: 69º Madrid 2005 - In linea Elite: ritirato Stoccarda 2007 - In linea Elite: ritirato Varese 2008 - In linea Elite: ritirato
Giochi olimpici Sydney 2000 - In linea: ritirato Sydney 2000 - Cronometro: 14º Atene 2004 - In linea: 34º Atene 2004 - Cronometro: 28º
Note
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