Karijeru je Petrović počeo kao petnaestogodišnjak, kada je debitovao za Šibenik. Za ovaj je klub igrao od 1979. do 1983. godine. Svoj je život posvetio košarci i treninzima, na kojima bi ostajao posljednji i dokasno vježbao. Već tada je njegov neizmjerni talent zapažen, pa mu je prognozirana vrhunska karijera. Dok je nastupao za Šibenik, dobio je mnogo ponuda, a ugovor je potpisao sa Cibonom, klubom s kojim je bio evropski prvak. U dvije je sezone bio najbolji evropski igrač. U Ciboni je igrao od 1984. do 1988. godine.
Nakon Cibone, Dražen je postao igrač Real Madrida, kluba kojem je donio mnoštvo trofeja. U isto vrijeme je vodio i reprezentaciju Jugoslavije, s kojom je ubilježio trijumf na Svjetskom prvenstvu u Argentini 1990. godine, kao i zlatnu medalju na Evropskom prvenstvu u Zagrebu 1989. godine. Bronzu je prethodno osvojio na SP u Madridu 1986. godine. NA EP u Atini 1987. godine s Jugoslavijom je također osvojio bronzu.
Godine 1990. je postao igrač Portland Trail Blazersa. Madriđani ga prvobitno nisu željeli pustiti u NBA, ali je nakon sudske presude ipak zaigrao u najboljoj ligi svijeta. Dvije godine kasnije je prešao u New Jersey Netse. Igrajući za ovu ekipu proglašen je najboljim evropskim igračem, a bio je i najbolji šuter svoje ekipe. Godine 1992. je s reprezentacijom Hrvatske osvojio srebro na Olimpijadi u Barceloni. U finalu je ipak bio bolji američki Dream Team, za koji su nastupali Larry Bird, Michael Jordan, Magic Johnson, Scottie Pippen i drugi najbolji američki košarkaši.
Nažalost, nije imao ni punih 29. godina kada je tragično prekinut njegov život. Dražen je bio u naponu snage te je svojom košarkom oduševljavao cijeli svijet. Poginuo je u saobraćajnoj nesreći na njemačkom autoputu 7. juna 1993. godine. Automobil je vozila njegova tadašnja djevojka, njemačka manekenka Klara Szalantzy, a s njima je bila i turska košarkašica Hilal Edebal, koja je teško povrijeđena. Nakon Draženove smrti zavladale su tuga i nevjerica, a njegov dres s brojem tri je povučen iz upotrebe i postavljen na krov dvorane New Jersey Netsa. Dražen je bio dobitnik brojnih priznanja tokom života, a i posthumno, a njegovo ime nosi i sportska arena u Zagrebu. Uvršten je u košarkašku Kuću slavnih 2002. godine.