Petersen ble tidlig begeistret for filmmediet, og idealiserte det som en amerikansk kunstform. Blant hans største helter var den amerikanske western-filmskaperen John Ford samt fra den franske nybølgen som François Truffaut. Petersen startet sin karriere i teatret, men begynte etterhvert å regissere for tysk fjernsyn, og debuterte med i 1978. Han arbeidet aktivt med fjernsynsfilm i flere år og etablerte en stadig økende anerkjennelse. I 1974 kom spillefilmen , en triller satt i et akademisk miljø som ble en hit.