In 2013 kwam Petersen niet in actie vanwege haar zwangerschap. Op 8 oktober zette ze een zoon op de wereld. Haar rentree op internationaal niveau, de EK van 2014 in Zürich, pakte ongelukkig uit voor de Deense, want op de 400 m horden werd zij in haar serie gediskwalificeerd. Een jaar later strandde Petersen tijdens de EK indoor in Praag op de 400 m opnieuw in de halve finales, nadat zij in haar serie wederom sneller was geweest. Het patroon van voorgaande jaren leek zich te gaan herhalen. Op de WK in Peking, later dat jaar, rekende de Deense echter eindelijk af met haar verleden, liet op de 400 m horden in haar serie en halve finale een stijgende lijn in haar prestaties zien en liep haar snelste race in de finale, waarin zij in 54,20, haar beste prestatie van het kampioenschap, als vierde net buiten de medailles eindigde.