Saltó a la fama en el 2016 después de ser seleccionada para el papel de Cheryl Blossom en la adaptación de Archie, Riverdale. También interpretó a Eliza en la película de fantasía The Curse of Sleeping Beauty. Luego actuó como productora ejecutiva y estrella de la película de terror Clare at 16.
En el 2015, Petsch obtuvo su primer crédito actoral con un pequeño papel en la película The Hive.
En el 2016, fue elegida para actuar en la película de Benny Fine, F * &% the Prom.
Tiene un hermano llamado Shaun y es de padres sudafricanos. En el 2017, comenzó a salir con Travis Mills.
Petsch se unió a KJ Apa y Cole Sprouse como parte del elenco principal de la serie Riverdale del canal CW.
