Виталий Александрович Петров родился 8 сентября 1984 года в Выборге, Россия.

Постоянно проживает в испанской Валенсии. В отличие от большинства современных пилотов Формулы-1, Петров не гонялся в картинге. Карьеру он начал с "Кубка "Лада" в 2001 году, когда ему было уже 17 лет. В 2002 году стал победителем соревнований «Кубок Lada»: выступая за команду СК ООО «Фаворит», одержал 5 побед и набрал 500 очков . В том же году проехал одну гонку в «Формуле Русь» и две в «Кубке VW Polo» – и все три выиграл. С 2003 года Виталий решил попробовать силы в иностранных гоночных сериях. Выступал в итальянской «Формула Renault 2.0» за команду «Euronova Junior Team» (19-е место, 12 очков), в еврокубке «Формула Renault 2.0» за команду «Euronova Racing», а также в британской «Формула Renault 2.0»: за команду «Eurotek Motorsport» (2 гонки, 28-е место, 23 очка).

В 2004 году проехал 1 гонку в европейской «Формулы 3000» за команду «Euronova», 4 гонки в еврокубке «Формула Renault 2.0» за команду «Euronova-Jr. Team», 2 гонки в итальянской «Формуле Renault 2.0» за команду «Euronova-Jr. Team» (28-е место, 2 очка), а также стал вице-чемпионом России в серии «Lada Revolution» за команду «Элекс Полис» (43 очка ,1 победа, 3 подиума). 2005 год Виталий провел, выступая в российских гоночных сериях – и безоговорочно там доминировал. Набрав 109 очков (3 победы, 5 подиумов, 2 поул-позишн), стал чемпионом «Lada Revolution» за команду «Максмотор-Ульяновск». Одержав 4 победы, стал также чемпионом в «Формула 1600», выступая за команду «АРТ-Лайн Инжиниринг».

2006 год ознаменовался выходом на качественно другой уровень. В 2006 году Петров принял участие в «F3000 Masters» за команду «Charouz Racing» (1 поул-позишн и 1 лучший круг) и в гоночной серии GP2 – это «последняя ступенька» перед «Формулой 1».

В 2007 году Виталий выступал в GP2 за команду «Campos Grand Prix», где добился серьезных успехов. В последней гонке сезона он одержал блистательную победу в дождевой гонке. Россия до этого не одерживала побед на столь высоком уровне. Также в 2007 году Петров выступал в «Формуле Master, «24 часа Ле-Мана» и «Le Mans Series». В начале 2008 года Виталий выступил в «GP2 Asia» за команду «Barwa International Campos Team» – и до последней гонки претендовал на победу в серии, но технические проблемы в финальной гонке помешали этому. Итог 3-е место, 33 очка (1 победа, 4 подиума, 1 поул-позишн). Сезон 2009 он закончил вице-чемпионом серии, набрав 75 очков (2 победы) и уступив нико Хюлькенбергу (100), который так же как и Виталий будет дебютировать в сезоне 2010.

Петров станет первым россиянином, участвующим в Формуле 1 – его дебют состоится в марте на Гран-при Бахрейна 2010 года. Одно, но… Петров не смог выплатить всю сумму за место в Рено и за него поручился премьер-министр России Путин Владимир Владимирович.