Когда Петрову-младшему исполнилось 12 лет, его отца пригласили в столицу, актером Центрального театра Красной Армии. Игра Алексея Митрофановича сразу же пришлась по душе зрителям. В каждой роли он смотрелся «своим», парнем из народа, умел подметить самые незначительные мелочи в характере того персонажа, которого играл. Не боялся импровизировать на сцене, тонко чувствуя настроение публики. Словом, для театра был настоящей находкой.
Руководства ЦТКА быстро сориентировалось, где талант Алексея Митрофановича можно использовать по максимуму. В 1934 году его назначили директором театрального техникума, куда вскоре поступил и Андрей. В том же году Петров-старший стал заслуженным артистом РСФСР, причем не к «круглой» дате, как в то время практиковалось, а за серию спектаклей.
Казалось бы, все в судьбе Андрея Петрова складывается как нельзя лучше. Но 30 марта 1936 года, за полтора месяца до этого отметивший свое 48-летие, Алексей Митрофанович неожиданно умер. Это был страшный удар для всего театрального сообщества столицы. Но больше всех, конечно, переживал Андрей. Именно тогда он дал себе клятву в том, что продолжит дело отца.
В 1939 году Петров оканчивает техникум, и его принимают в труппу театра. Поначалу к нему присматривались, роли давали не очень охотно, хотя прежние друзья отца стали ему настоящими наставниками, всегда подсказывали, помогали дружеским советом.
В 1944 году Андрея впервые позвали на съемки фильма, правда, роль досталась эпизодическая. Зато в победном 1945 году в Сталино (нынешний Донецк) начались съемки фильма «Это было в Донбассе» по литературным материалам Бориса Горбатова. Героическая страница борьбы юных подпольщиков в годы войны была очень нужна для того чтобы подвигнуть молодежь на героические подвиги по восстановлению угольной отрасли. Фильм отсняли и монтировали достаточно быстро — уже 11 июля 1945 года, спустя через два месяца после Победы, состоялась премьера. Конечно, одной из самых ярких стала роль, исполненная Татьяной Окуневской, женщиной-вамп, по которой сходили с ума и Константин Симонов, и югославский генерал и президент Иосип Броз Тито. Но она предпочла журавлям в небе синицу в руках, и начала жить с Борисом Горбатовым.
Примечательно, что, когда пять лет спустя, в 1950 году, творческий дуэт Леонид Луков — Борис Горбатов взялся за съемки второй «донбасской картины» — «Донецкие шахтеры» — Окуневская не была задействована в картине, а Андрея Петрова пригласили в роли «приманки» для зрителей — после исполнения роли лихого Васи Тузова в фильме «Кубанские казаки» он стал очень популярным.
Но сами съемки в «Кубанских казаках» не принесли особой радости. Эмоциональней всех об этом фильме высказался Юрий Любимов, который вспоминал: «Вот я стою в шелковой рубахе с пояском, выкрашенный блондином с пучком завитых волос, ну, как и полагается в такой скверной копии американского мюзикла. И вдруг тут же, на этой выставке достижений сельского хозяйства, смотрит бабка старая, в рваном ватнике на это, то, что творится, а мы изображаем, что мы тут тоже ходим-смотрим: селяне. И она меня спросила: «Скажи-ка, дорогой, из какой же это жизни снимают?» Я говорю: «Да из нашей, бабушка». Она говорит: «И не стыдно тебе, молодий, а все врешь, и врешь?».
Но вернемся к фильму «Донецкие шахтеры». Петрову в нем досталась роль Василия Орлова. И хотя солировали опять другие — Петр Алейников и Василий Меркурьев (получивший за эту роль Государственную премию СССР), но и Петров входил в квартет главных героев. И опять его вряд ли удовлетворил этот «производственный роман», в котором постоянно ломается угольный комбайн, вокруг которого и разворачиваются основные события. Но, с другой стороны, в Петрове признали «своего» донбасские шахтеры, и на творческих встречах всегда делали предложение: «Если в кино что-то вдруг не пойдет, приходите работать к нам на шахту!» Однажды Андрей Петров чуть было не согласился…
Но, пожалуй, самый запоминающийся фильм с участием Андрея в 50-е годы — экранизация романа Горького «Мать», где ему довелось сыграть роль Андрея Находкина. Эта роль киноактера вполне запоминающаяся.
В 60-е годы Петров пробует себя в режиссуре: он поставил несколько спектаклей в родном театре, который стал Центральным театром Советской Армии. А вот супругу присмотрел себе в другом месте — во МХАТе. Татьяна Ленникова тоже снималась в кино, правда не так часто, как ее супруг. Но по воспоминаниям друзей — это была очень органичная пара, где на первом месте были любовь и уважение. Вопреки скоротечным театральным бракам, их союз просуществовал десятилетия и помогал и Андрею и Татьяне в творчестве.
Петрова охотно приглашали в ставшие культовыми фильмы. Такие как, например, «Адъютант его превосходительства», «Вечный зов» и другие.
Андрея Алексеевича не стало 11 июля 1990 года, а супруга пережила его на три года. Кстати, Татьяна Ленникова всю жизнь прослужила в одном театре: как пришла в него в 1950 году, так и до самой смерти участвовала в спектаклях…