In 1998 startte Petrovic haar carrière als HR-assistant bij Euroclear. Midden 2000 stapte ze over naar uitzendkantoor Unique als HR-officer, een jaar later ging ze aan de slag als rekruteerder bij de Université Catholique de Louvain (UCL).
Na enkele interim-opdrachten werd Petrovic in 2008 HR-manager bij Sabert Corporation Europe. In 2010 ging ze aan de slag als HR-businesspartner bij Manpower. Sinds 2009 zetelt ze ook als rechter in de arbeidsrechtbank van Brussel.
Sinds juni 2011 is Sandra Petrovic de nieuwe HR-manager Belgium bij Eurostar. Ze is er verantwoordelijk voor het HR-beleid van de Eurostar-afdeling in Brussel.