Регалии: Заслуженный мастер спорта СССР; серебряный призер Олимпийских игр 1992 года (в дуэте с Еленой Бечке) в парном катании; бронзовый призер чемпионата мира 1989 года, 2-кратный серебряный призер чемпионатов Европы (1991, 1992).
Родился 3 марта 1968 года в Ленинграде (Россия).
Тренировался у Тамары Москвиной, выступал в паре с Еленой Бечке. После Олимпиады-1992, где Бечке и Петров стали серебряными призерами (уступили только дуэту Наталья Мишкутенок - Артур Дмитриев) пара ушла из любительского спорта, а в 1996 году выиграла чемпионат мира среди профессионалов.
В июле 2005 года Денис Петров женился на китайской фигуристке Чэнь Лу. В июне 2006 года у них родился сын Никита. Семья жила в городе Шэньчжэнь, где Чэнь Лу руководила Академией фигурного катания.
С 2007 года Чэнь Лу и Денис Петров выступали с поддержкой олимпийской заявки Сочи-2014. Неоднократно приезжали в Россию и проводили мастер-классы для юных фигуристов.