Morten Helveg Petersen est le fils de l'ancien ministre des affaires étrangères Niels Helveg Petersen, et le petit-fils de Lilly Helveg Petersen, ancien ministre et ancien maire de Copenhague.
Morten Helveg Petersen obtient son Master en économie à l'université de Copenhague en 1992. Il fait ensuite un stage à la commission européenne de 1992 à 1993[1], puis travaille à la confédération de l'industrie danoise de 1993 à 1998.
Il devient ensuite membre du Folketing, puis porte-parole de la gauche radicale sur les sujets de finance, défense et nouvelles technologies.
En 2007, dans le débat du droit des femmes à porter le voile islamique, Morten Helveg Petersen se positionne contre en rappelant qu'il existe également le port forcé du voile[2].
En 2009, Morten Helveg Petersen abandonne la politique et devient CEO de l'entreprise Foreningen af Danske Interaktive Medier, et en 2011, après une fusion d'entreprise, vice-président de Danske Medier.
En 2011, il signe une pétition demandant la libération de Maryam al-Khawaja, défenseuse des droits de l'homme emprisonnée au Bahreïn[3].
En , la gauche radicale le nomme meilleur candidat pour les élections européennes de 2014. Bénéficiant de 6,7% des votes aux élections, la gauche radicale gagne un siège que Morten Helveg Petersen occupe alors.