亚历山大·佩特洛夫1957年7月17日出生于俄罗斯雅罗斯拉夫尔州乡村，后来则生活在雅罗斯拉夫尔州的首府雅罗斯拉夫尔。他于州立电影及电视学院学习艺术，并在莫斯科高等编剧及导演学校师从著名动画大师尤里·诺里斯金。
1981年，他进入电影界担任艺术监制工作。佩特洛夫用写实的方法表现肖像、风景和历史事件。他绘制的动画片动作流畅，就像人类的皮肤那样光滑。他经常采用真人做模特，其中就包括他的儿子迪米提（Dimitri），他为角色人物的动作或位置作出示范。
1989年他完成了首部动画作品《母牛》，这是改编自苏联文学家安德烈·普拉托诺夫的作品，并获得奥斯卡最佳动画短片奖的提名。此后，该作品除了在第3届广岛国际动画艺术节上获得金奖外，还在保加利亚瓦尔纳、加拿大渥太华动画艺术节、柏林电影节上获得过大奖。
随后佩特洛夫在雅罗斯拉夫尔成立Panorama动画影片公司，并于1992年及1997年完成《狂人之梦》及《美人鱼》这两部作品，它们分别改编自陀思妥也夫斯基的《罪与罚》及斯拉夫神话。两部作品先后在法国安纳西、渥太华、芬兰坦佩雷、葡萄牙埃斯皮诺、葡萄牙维拉肯迪、广岛等世界各地的动画艺术节上获得多项大奖。
亚历山大·佩特洛夫后来前往加拿大发展，1999年他将美国著名小说家海明威的经典小说《老人与海》改编成20分钟的短篇动画。这部作品展现了高度的技术层次，完全玻璃上创作，亚历山大·佩特洛夫用自己的指尖当作为画笔涂抹油彩，而他也是世界上唯一使用自己的指尖来涂抹油彩的动画师。佩特洛夫在制作9到12英寸电影方面是行家，这次为了玻璃板油画他却不得不改成使用30英寸。大银幕的影片要求他必须进行精心细致地制作，否则一点疏漏都会在银幕上被放大。彼德洛夫用手指蘸着油彩在玻璃板上画出每一帧。他认为用手指作画更容易，可以画得更快，而且想画什么就画什么，手指是心灵与绘画之间相通的一条最直接的途径。他利用玻璃的不同层面进行制作，在一层上制作人物，同时在另外一层上制作背景，灯光逐层透过玻璃而拍摄一帧画面，然后他再通过对玻璃上的湿彩色进行控制来拍摄下一幅画面。在这部影片中，该过程重复进行了29，000次，这项辛苦的工作持续了将近三年。而影片中那位老人和大海、大鱼斗争的过程正是佩特洛夫辛勤工作的生动写照。《老人与海》受到世界各地高度的赞誉，并获得奥斯卡最佳动画短片奖及安锡国际动画节最佳动画短片奖。
之后他又回到雅罗斯拉夫尔，并在花费三年时间后，于2006年春天完成了动画《春之觉醒》（又名《初恋》），这部作品是根据苏联作家伊万·诗曼利昂的小说《爱情故事》所改编。《春之觉醒》在当年8月27日于广岛国际动画影展首映，最后获得评审团特别奖的肯定。
亚历山大·佩特洛夫的作品风格从1980年代末期开始发展，带有浓厚的浪漫写实派风格。动画中的人物、动物及风景都已非常写实的风格表现出来。虽然在许多动画剧情中，他会描写人物的内心情绪及梦境。例如在《老人与海》，亚历山大·佩特洛夫也描述渔夫梦见旗鱼与他一起优游在大海与天空当中。佩特洛夫动画的另一个特色，是在于他的作品全都在玻璃上创作，使用自己的指尖当作为画笔涂抹油彩。而且他均以经典文学来当作动画的题材，具有强烈的个人风格。