Pettersson anställdes 1977 som utredningssekreterare i Handelsanställdas förbund. År 1982 utsågs han till avtalssekreterare och 1988 till förste vice ordförande, och 1991–99 var han förbundsordförande där. Pettersson var generaldirektör för Arbetarskyddsverket 1999–2001.