Nach drei Jahren Pause kehrte Pettersen 2004 in einem Duo mit Jarle Huseby zurück. Ab 2005 spielte er mit Iver Andreas Horrem. Bei der WM 2005 in Berlin unterlagen Pettersen/Horrem im dritten Spiel den Kubanern Álvarez/Bernal, bevor sie in der Verliererrunde an Rogers/Dalhausser aus den USA scheiterten. Bei der Europameisterschaft 2006 verloren sie ihre Auftaktpartie gegen die Österreicher Berger/Gartmayer und mussten sich danach in drei Sätzen den Spaniern Herrera/Mesa geschlagen geben. Nach den Acapulco Open beendete Pettersen seine internationale Karriere.