Творческую деятельность начинал как драматический актёр, с 1917 года играл в «Лесном Зимнем театре» в Петрограде[3]. С 1918 года — актёр и режиссёр в труппе известного театрального режиссёра Гордона Крэга в Англии[1]. Вернулся в Россию в 1920 году.
В 1928 году дебютировал как режиссёр, совместно с Николаем Береснёвым поставив детский фильм «Золотой мёд» о перевоспитании беспризорников в детской трудовой коммуне. Фильм на несколько лет опередил другую известную ленту о беспризорниках — «Путёвка в жизнь» (1931), сделав Петрова одним из первых советских детских режиссёров[6].
Для детей и юношества были предназначены и следующие картины «Джой и Дружок» (1928), «Адрес Ленина» (1929), «Фриц Бауэр» (1930). В его ранних картинах чувствовалось влияние немецкого экспрессионизма, что приводило к излишней мрачности и сложности восприятия[6].
Известной работой режиссёра стала масштабная историческая постановка «Пётр Первый» (1937—1939) по совместному с Алексеем Толстым сценарию. Игра Николая Симонова и картина в целом отмечались среди наиболее значительных достижений раннего советского кино[1][6].
Экранизации русской литературной классики оставались в центре творчества режиссёра и в 1950-е годы: «Ревизор» (1952), «Поединок» (1957), «Накануне» (1959). За умение подбирать актёров и работать с ними, в том числе, за творческую свободу, которую он им предоставлял, получил прозвище «актёрский режиссёр», которым гордился[8].
Николай Черкасов писал в мемуарах, что Петров «по методам работы близок к режиссёрским традициям Московского Художественного театра, мастеров которого он обычно привлекал к участию в своих картинах. Как режиссёр он отличался глубиной и широтой мышления, стремлением к большим масштабам, желанием решать крупные, значительные задачи и умением преодолевать всевозможные трудности во имя достижения высокого качества»[9].
Орден Ленина (23.03.1938) — в связи с выпуском выдающихся кинофильмов, получивших единодушное одобрение зрителей, «Ленин в Октябре», «Петр I-ый» и колхозный фильм «Богатая невеста»
↑Романов А. В. Немеркнущий экран. Записки журналиста. — М.: Советская Россия, 1976. — С. 131. — 270 с.
↑Черкасов Н. К. Николай Черкасов. — М.: ВТО, 1976. — С. 65—66. — 432 с.
↑Участок 6 : Ряд 29 : 11 // Новодевичий мемориал : Некрополь Новодевичьего кладбища / Авт. и сост. С. Е. Кипнис. — М.: Пропилеи, 1995. — С. 216. — 430 с. — ISBN 5-7354-0023-1.