In 2012 ontwikkelde zich eenzelfde patroon als in voorgaande jaren. Opnieuw leverde Petersen in juli haar beste jaarprestatie. Dit keer was het in het Poolse Szczecin, waar zij haar nationale record op de 400 m horden verder verbeterde tot 55,68. Zowel op de EK in Helsinki als tijdens de Olympische Spelen in Londen kon zij die tijd echter niet benaderen en strandde zij in de halve finales.