Autor popular e parceiro artístico do escritor e amigo Ilya Ilf. Irmão do também escritor Valentin Kataev (co-responsável pela idealização do clássico The Twelve Chairs.

Após a morte de Ilf e a invasão nazista na URSS, Petrov se tornou repórter de guerra.
Morreu num acidente aéreo, em 1942, rumo à sitiada Sevastopol.