Il commence au club local du Sibenka Sibenik où il devient rapidement leader de l'équipe. Avec celle-ci, il atteint la finale de la coupe Korac en 1982 et 1983, battu les deux fois par Limoges.
Malgré des sollicitations de l'université de Notre Dame, il accepte le pont d'or du Cibona Zagreb avec qui il remporte le championnat et la coupe yougoslave en 1985-86, et la coupe d'Europe des clubs champion. Il remporte également la coupe des coupes en 1987. En 1987, il part jouer au Real Madrid. Il y gagne la coupe Korac contre son ancien club (avec
47 points en finale), puis la Coupe des Coupes en 1989 (
62 points contre Caserte).
Durant toutes ses années, il est devenu l'une des pièces principales de l'équipe yougoslave. Avec elle, il gagne la médaille de bronze aux Jeux Olympiques d'été de 1984, et aux championnats du monde de 1986. Puis à nouveau une médaille olympique, battu en finale par l'Union soviétique de Arvydas Sabonis en 1988. Champion d'Europe 1989, il devient ensuite champion du monde en 1990.
En 1990, il rejoint enfin la NBA aux Portland Trail Blazers qui l'avaient drafté en 1986. Il y joue les finales NBA contre les Detroit Pistons. Puis il rejoint les New Jersey Nets avec lesquels il se fait réellement sa place en NBA, y gagnant même une place dans la 3e équipe type NBA en 1993.
Il faut savoir aussi que
petrovic est un pionnier en nba.... il n'est certes pas le premier etranger à jouer en nba, il y a eu avant lui par exemple olajuwon, rick smits ou detlef schrmpf mais tous ont été formé en ncaa! petrovic est lui le premier à etre entièrement formé sur le continant européen et donc le premier à s'imposer de la sorte........
à l'époque, quand il jouait au cibona zagreb, il tournait à
37.7 point de moyenne durant 4 saisons!! il a meme marqué une fois 114 point sur un match (avec une improbable réussite de 40 shoot converti sur 60 à portland, il fut pourtant drafté seulement à la
60ème place, preuve que les ricains de l'époque était encore fermé sur les joueurs etranger!!! et drazen est arrivé dans la ligue seulement trois ans après...et pour la premiere fois, l
e jordan européen (c'etait l'un de ses surnom) se retrouvait comme un vulgaire remplaçant à rammasser quelues miettes derrière l'inévitable clyde drexler....ce qui ne l'a pas empecher de tourner à
7,7 point par match en 12 minute de jeu seulement.....mais petrovic, ne se résignant jamais etait bien decidé a faire parler de lui en nba et s'entraina dur chaque jour ce qui fera dire à drexler à l'époque:"
ce mec est incroyable, c'est un shooteur enorme et je vous jure que dans deux ans il est all-star..."après son trade au new jersey nets, et après un travail musculaire qui lui a fait prendre 9 kilo de muscle,lors de sa troisieme saison,Petrovic marqua
20,6 points par match avec 50,8 % de réussite aux tirs, et ce tout en jouant presque 37 minutes par match. Dès lors, il resta toujours au premier plan. Petrovic ne connaissait pas la peur sur le terrain, affrontant tous les adversaires sans se soucier si leur nom était Jordan ou Miller. Le mot « intimidation » ne faisait pas partie du vocabulaire de Petrovic, ni en anglais ni en croate.
Avec ce succès, Petrovic en voulait toujours plus, comme en atteste sa meilleure saison en NBA lorsqu'il marqua
22,3 points par match avec 51,8 % de réussite aux tirs, dont 44,9 % à 3 points, où il avait pour habitude de déclencher son tir arc-en-ciel plusieurs mètres derrière la ligne des 3 points.
Petrovic avait fait son trou. Il aurait dû faire partie du match des All-Stars cette année-là, mais les médias n'oublièrent pas de saluer ses performances en le nommant dans
la All-NBA Third Team. Au moment où sa carrière NBA prenait son envol, la tragédie frappa. Moins de deux semaines après avoir été reconnu comme l'un des 15 meilleurs joueurs de la NBA, Petrovic trouva la mort sur une autoroute allemande durant l'été 1993.
Il a été intronisé au Hall of Fame en 2002.