Falk-Petersen har bakgrunn fra luftkrigsskolen og er utdannet jagerflypilot. Han var fra 2010 til 2011 administrerende direktør i selskapet CHC Helikopter Service. Falk-Petersen har også hatt flere stillinger i SAS Norge, både som pilot og senere som operativ direktør.
Falk-Petersen er daglig leder i Falk Eiendom AS, styreleder i Svalbard lufthavn AS samt eier og styremedlem i Svolvær Øvre Holdning AS.