Fils d’un ingénieur russophone, Viktor Petrenko n’a jamais appris à parler couramment l’ukrainien car chez lui on parlait russe. Enfant, Petrenko était souvent malade et les médecins ont suggéré à ses parents de le mettre au sport pour améliorer sa force et son endurance. Ses parents l’ont emmené à la patinoire locale et c’est ainsi que tout à commencé.

Pour l’Union soviétique, Petrenko a remporté la médaille de bronze aux Jeux olympiques de Séoul 1988, il est ainsi devenu l’un des plus jeunes médaillés de patinage artistique masculin.

Après la dissolution de l’Union soviétique en décembre 1991, il a participé aux Jeux d’Albertville 1992 sous les couleurs de l’équipe unifiée. Il a remporté la médaille d’or.

Un mois plus tard, il s’est rendu aux Championnats du monde de 1992 pour y gagner son premier titre mondial. C’est là qu’il a convaincu son entraîneure de prendre une jeune orpheline de 14 ans nommé Oksana Baïul et de devenir à la fois son tuteur et son entraîneur.

L’investissement en valait la peine. Oksana Baïul a remporté le Championnat du monde de patinage artistique de 1993 et ​​la médaille d’or aux Jeux olympiques de Lillehammer 1994.

Puis Petrenko, son épouse et la jeune Baïul ont déménagé pour les États-Unis où ils se sont installés dans le Connecticut. Il a organisé des galas afin de recueillir des fonds pour les victimes de la catastrophe nucléaire de Tchernobyl. Depuis il conserve sa nationalité ukrainienne et à distance continue d’aider son pays à bien figurer aux Jeux d’hiver.