1999 stiess Petra Henzi zum Team Fischer-BMC, dem sie bis zu ihrem Rücktritt 2010 angehörte. Ihre erste Topplatzierung erreichte sie an den Mountainbike-Europameisterschaften 2001 in St. Wendel, wo sie im Cross-Country den vierten Platz erreichte. 2002 holte sie an der Weltmeisterschaft in Kaprun die Bronzemedaille mit der Staffel. Ihre beste WM-Platzierung im Einzel erreichte sie 2005, als sie im italienischen Livigno die Bronzemedaille im Cross-Country holte. An den Olympischen Spielen 2008 in Peking erreichte sie im Cross-Country den sechsten Platz. Sie stand auch vier Jahre zuvor in Athen im Aufgebot, verletzte sich dort jedoch in einer Trainingsfahrt und konnte am Wettkampf nicht teilnehmen.[1] Ihr grösster sportlicher Erfolg war der Marathon-Weltmeistertitel 2007 in Verviers, wo sie zusammen mit Christoph Sauser einen Schweizer Doppelsieg feiern konnte. Sie gewann insgesamt auch sieben Titel an den Schweizer Meisterschaften in den Disziplinen Cross-Country, Mountainbike-Marathon und Querfeldein.[2]
2008 wurde Henzi zur Wahl der Schweizer Sportlerin des Jahres nominiert. Die Auszeichnung ging jedoch an die Kunstturnerin Ariella Kaeslin.[3]
