Родился 18 апреля 1974 года в городе Череповце Вологодской области. Окончил среднюю школу № 15 и профессионально-техническое училище № 27.

В Вооружённые силы РФ призван Череповецким городским военным комиссариатом Вологодской области 25 мая 1992 года. Военную службу проходил в Отдельной мотострелковой дивизии особого назначения имени Ф.Э. Дзержинского внутренних войск МВД России.

 С ноября по декабрь 1992 года находился в служебной командировке в Дагестане.

Погиб 4 октября 1993 года у Дома Советов в Москве. В этот день, когда острый политический кризис в столице достиг своего пика, подразделение дивизии получило задание пройти по улице Николаева на Краснопресненскую набережную, затем подойти к Дому Советов и, прикрыв бронетранспортёрами людей, которые будут оттуда выходить, вывести их в безопасное место. Находился в бронетранспортёре с бортовым номером 450.

Обстановка на Краснопресненской набережной вокруг Дома Советов была крайне напряжённой. С обеих сторон велась интенсивная стрельба, с крыш зданий вели огонь неизвестные снайперы. С левой стороны из переулка Глубокого по бронетранспортёру была выпущена очередь из крупнокалиберного пулемёта.

Рядовой Олег Петров и майор Сергей Грицюк погибли на месте. Тяжелораненый лейтенант Александр Михайлов был эвакуирован в госпиталь.

Указом Президента Российской Федерации от 7 октября 1993 года рядовому Петрову Олегу Михайловичу присвоено звание Героя Российской Федерации (посмертно).

Похоронен на кладбище № 1 в городе Череповце.

Навечно зачислен в списки личного состава воинской части.