Pettersson spelade sitt första JVM 2017 i Kanada. Sverige gick obesegrade genom gruppspelet och slog sedan ut Slovakien i kvartsfinal med 8–3. I den efterföljande semifinalen slog Kanada ut Sverige via en 5–2-seger. I bronsmatchen vann Ryssland med 1–2 sedan man avgjort matchen 33 sekunder in i förlängningsspelet. På sex spelade matcher stod Pettersson för en assistpoäng. Året därpå spelade Pettersson sitt andra JVM, i USA. Pettersson inledde Sveriges målskytte i turneringen och laget gick även denna gång obesegrat genom gruppspelet. I slutspelet slog Sverige ut både Slovakien (3–2) och USA (4–2) i kvarts-, respektive semifinal. I finalen föll Sverige med 1–3, sedan Kanada avgjort matchen med mindre än två minuter kvar att spela. På sju matcher stod Pettersson för sju poäng, varav fem mål och två assist, och slutade tvåa i lagets interna poängliga bakom Lias Andersson.