Pettersen var opprinnelig lærer og senere rektor for Bygdøy skole i perioden 1979–1988. I 1981 ble hun oppnevnt til medlem av en arbeidsgruppe for likestilling av Kirke- og undervisningsdepartementet, og i 1991 ble hun leder for det daværende Likestillingssekretariatet i Utdannings- og forskningsdepartementet, der hun senere var spesialrådgiver.