Petoechov maakte zijn wereldbekerdebuut in maart 2003 in het FinseLahti. In december 2007 scoorde hij in Rybinsk zijn eerste wereldbekerpunten, dertien maanden later stond hij in Rybinsk voor de eerste maal in zijn carrière op het podium. Op de wereldkampioenschappen langlaufen 2009 in Liberec, Tsjechië eindigde de Rus als negende op de sprint. Op 5 december 2009 boekte hij in het DuitseDüsseldorf zijn eerste wereldbekerzege, een dag later wist hij samen met Nikolaj Morilov de teamsprint te winnen.
.svg?lang=nl){kind=small}
Vancouver
Teamsprint (vrije stijl)
Sotsji
Düsseldorf