Diana Petrova wurde in Russland geboren und studierte Musiktheorie, Dirigieren und Klavier an der St. Petersburger Universität der Künste sowie Gesang an das Konservatorium Rimsky-Korsakow. Noch während des Studiums begann ihre regelmäßige Konzerttätigkeit. Als Mitglied des russischen Ensembles „St. Petersburger Vokalsolisten“ trat Diana Petrova in Deutschland, England, Dänemark und der Schweiz auf. Ihr Operndebüt gab Diana Petrova im Jahr 2002 am Operntheater Rimsky-Korsakow in St. Petersburg. 2002 gewann sie den Spezialpreis für die Rolle der Gilda beim internationalen Gesangswettbewerb„Antonin Dvořak“ (Tschechei) und in 2005 wurde sie Gewinnerin des ersten am XIII. Internationalen Festival für Geistliche Musik„Mahutny Bosha“ (Weißrussland). Von 2005 an machte Diana Petrova ein Aufbaustudium an der Züricher Hochschule der Künste und dem Schweizer Opernstudio Biel, das sie 2007 mit Auszeichnung beendete. Während dieses Studiums nahm sie Meisterkurse u.a. bei Thomas Quasthoff, Dalton Baldwin, Graham Johnson , Luciana Serra, Hartmut Höll.

Erste Konzertengagements führten sie auf verschiedene Opernbühnen der Schweiz , wo sie während des Zürcher Festivals der Künste “Go West” auftrat, am Theater Biel-Solothurn gastierte, am „Waldbühne Arosa Ope(r)n Air“ und am „Classic Openair“ in Solothurnzu hören war. Im 2009 hat sie als Sandrina („La finta giardiniera“ / Mozart) an „Opéra de Fribourg“ gastiert und im 2010 als Tesbite ("Il Diluvio universale" / Donizetti) an den "St.Galler Festspielen". In der Spielzeit 2008-2010 gehörte Diana Petrova als Solistin zum Ensemble des "Musiktheater Im Revier" (Gelsenkirchen), wo sie u.a. als Cunegonde ("Candide" / Bernstein) und Konstanze ("Die Entführung aus dem Serail") zu hören war, sowie als Zerbinetta ("Ariadne auf Naxos" / Strauss) und als Königin der Nacht. Laut Kritiker-Umfrage der WAZ Mediengruppe wurde Diana Petrova im Juli 2010 unter den „besten Nachwuchssängerinnen“ geführt. Seit 2011 leitet sie Stimmbildungskurse and der VHS Essen.