[5]​ Es conocida por interpretar a Cheryl Blossom en la serie de The CW Riverdale (2017–2023).

[7]​[8]​[9]​ A los 3 años, desarrolló una pasión por la danza, y así comenzó a tomar clases de baile y clases de actuación dos años más tarde.

[12]​ A los 14 años, Petsch transiciona al veganismo, [13]​ después de haber sido criado como vegetariana.

[15]​ En 2015, dio sus primeros pasos en el cine como extra en la película de ciencia ficción La colmena y la serie Instant Mom en el episodio Gone Batty con el personaje de Mermaid.

En 2017 actúa en la película F the prom como Marissa, ella también audicionó para una participación especial en Legends of Tomorrow y el director del casting que también era el de Riverdale le dijo que audicionara para el piloto como Betty Cooper, que luego pasó a Cheryl Blossom donde más tarde obtuvo el papel, basada en los personajes de Archie Comics, que se emite en The CW.