Etter to år med lite spilletid i ulike klubber, ble det i desember 2017 kjent at hun igjen skulle spille for Vålerenga. I 2018 var hun i tøff konkurranse med Tinja-Riikka Korpela om å være førstekeepeer. Pettersen spilte ca. halvparten av kampene den sesongen. Året etter i 2019 var hun med å ta sølv i Toppserien, og var tapende cupfinalist med Vålerenga.