Віктор Петров народився 22 жовтня 1894 в місті Катеринослав. У 1913 закінчив Холмську чоловічу гімназію, а в 1918 — історико-філологічний факультет Київського університету. В період стипендіатства В. Петров, крім роботи в університеті, викладав російську та українську мову і літературу в гімназії В. Ремезова, Учительській семінарії, на курсах при Спілці письменників. Потім працював завідувачем Горобіївської семирічної школи Канівського повіту, а в 1922—1923 вчителював у Баришевській трудовій школі Київського повіту.

В. Петров з 1927 був керівником Етнографічно-фольклорної комісії ВУАН. За редакцією В. Петрова виходив «Етнографічний вісник» (1925—1929). У 1929 вийшло з друку фундаментальне дослідження В. Петрова «Пантелеймон Куліш у п'ятидесяті роки: Життя. Ідеологія. Творчість». За цю працю йому було присуджено науковий ступінь доктора історії літератури (філології).

З 1934 він працює в Українському Інституті історії матеріальної культури, де в 1939—1940 завідував відділом слов'яно-руської археології. У січні 1941 напередодні війни Віктора Платоновича призначили директором Інституту фольклору Академії наук УРСР. Потім він опиняється в окупованому Харкові, найвірогідніше в ролі радянського розвідника. У Харкові В. Петров редагує журнал «Український засів». З 1945 по 1949 він живе у Мюнхені і працює професором в Українському Вільному Університеті та Богословській (Православній) Академії. У Німеччині В. Петров був популярною особою в колах української діаспори. 18 квітня 1949 він за загадкових обставин зник із Мюнхена. Та незабаром Віктор Платонович з'являється у Москві в Інституті історії матеріальної культури АН СРСР. У 1956 приїжджає до Києва і починає працювати в Інституті археології завідувачем наукового архіву.

Учений залишив велику творчу спадщину — понад 200 наукових праць, романи та філософські роздуми. Свої художні твори підписував також не лише власним прізвищем, але й псевдонімами — Віктор Домонтович, Віктор Бер, та ін... Значну увагу В. Петров приділяв розв'язанню проблеми етногенезу слов'ян, зокрема цьому питанню присвячена монографія «Етногенез слов'ян. Джерела, етапи розвитку і проблематика», яка вийшла з друку в 1972 вже після його смерті.

В. Петров помер 18 червня 1969, похований у Києві.