פטרנקו נולד באומסק, ברית המועצות. לימודי המוזיקה שלו החלו בעיר הולדתו ונמשכו באוסטריה כאשר עבר לשם עם משפחתו בשנת 1990. בילדותו למד נגינה בפסנתר והופיע לראשונה בפומבי בהיותו בן 11 כפסנתרן עם התזמורת הסימפונית של אומסק. הוא ניצח לראשונה על אופרה ב"הבה ונעשה אופרה" מאת בנג'מין בריטן, ובעקבותיה התמנה לקפלמייסטר בפולקסאופר של וינה בעונת 1997 - 1998. ב-1999 התמנה למנהל המוזיקלי בבית האופרה של מיינינגן, משרה בה כיהן עד 2002. מינוי זה הציב אותו כמנהל המוזיקלי הצעיר ביותר של בית אופרה בגרמניה בכל הזמנים. לאחר מכן כיהן במשך חמש שנים כמנהל מוזיקלי של הקומישה אופר בברלין (2007-2002). בשנת 2013 התמנה למנהל המוזיקלי של האופרה הממלכתית של בוואריה ובכהונתו זו המשיך עד עונת 2019–2020.
