W latach 2001–2002 Petraeus odbył dziesięciomiesięczną służbę w Bośni i Hercegowinie w ramach operacji Joint Forge, gdzie był asystentem szefa sztabu SFOR ds. operacji i zastępcą dowódcy U.S. Joint Interagency Counter-Terrorism Task Force, które to stanowisko stworzono po atakach z 11 września, by zwiększyć zdolność przeprowadzania działań antyterrorystycznych przez amerykańskie siły działające w ramach sił NATO w Bośni. W maju 2004 Petraeus został awansowany do stopnia generała broni (ang. "Lieutenant General"), a w lutym 2007 do stopnia „pełnego” generała.