Pettersson deltok i tre olympiske sommerleker med to fjerde- (1956 og 1964) og en femteplass (1960). Han vant 8 svenske mesterskap fra 1956 til 1964 og han var svensk rekordinnehaver fra 1960 til 1968. Han forbedret svenske rekorden fra 2,12 til 2,16 som er hans personbeste. Pettersson tok bronse under EM 1958 i Stockholm med høyden 2,10 bak landsmannen Richard Dahl (2,12) og Jíři Lanský og under EM 1962 i Beograd tok han sølv med et hopp på 2,13 gullet ble vunnet av Valerij Brumel (2,21).