Петерсен родилась в маленьком городке Тау , но переехала в Осло для получения профессионального образования. Она училась в Национальной академии искусств Осло . Она работала в Rogaland Teater с 2005 по 2006 год, затем перешла на работу в Det Norske Teatret . Петерсен дебютировала как киноактриса в 2008 году в драматическом фильме « Мутная вода » . Она сыграла главные роли в таких постановках, как фильм « Слепой » 2014 года , « Абер Берген » канала ITV и сериал « Пограничник » на Netflix . Актриса была номинирована на несколько наград за свою карьеру и выиграла две премии « Аманда »., одна награда Kanon и одна награда Gullruten .
Петерсен замужем за композитором Ола Флеттум . У пары двое общих детей, сын и дочь. [2]