La carrera de Ale Jet, el apodo por el que se le conocía, comenzó en el año 1996, en las filas del equipo Scrigno. En su carrera, Petacchi ha corrido además de para este equipo en el que estuvo sus dos primeros años de profesional, para el Navigare, para el Fassa Bortolo, para el Milram, para el LPR Brakes, y para el Lampre, por el que firmó en 2010 y donde ha decidido poner punto y final a su carrera.
Petacchi puede presumir de haber conseguido más de 200 triunfos en su carrera profesional. Los más importantes fueron la victoria en la Milán – San Remo de 2005, amén de las etapas que ha conseguido en las grandes vueltas: 21 victorias en el Giro de Italia, 20 en la Vuelta a España y 6 en el Tour de Francia. Es además uno de los pocos ciclistas que ha conseguido ganar la clasificación por puntos de las tres grandes vueltas.
Como la mayoría de ciclistas de su generación, Petacchi también ha tenido su lado oscuro y llegó a estar envuelto en un caso de dopaje en el Giro del año 2007. Al ciclista se le anularon sus resultados conseguidos entonces y se le sancionó con un año de inhabilitación. Desde entonces, siempre se ha visto acusado de seguir llevando a cabo estas prácticas durante estos últimos años en el Lampre.