Родился 22 октября (4 ноября) 1917 года в деревне Городилово (ныне Рузский район Московской области). В 1932 году окончил 7 классов школы. Работал токарем на компрессорном заводе "Борец" в Москве. С ноября 1937 года в рядах Красной Армии. В 1938 году окончил Борисоглебскую военную авиационную школу лётчиков. Служил в строевых частях ВВС Закавказского военного округа.

С января 1942 года лейтенант М. Г. Петров на фронтах Великой Отечественной войны в составе 45-го ИАП (18 июня 1943 года преобразован в 100-й Гвардейский ИАП). Летал на Як-1 и американской "Аэрокобре".

К концу войны командир эскадрильи 100-го Гвардейского истребительного авиационного полка (9-я Гвардейская истребительная авиационная дивизия, 6-й Гвардейский истребительный авиационный корпус, 2-я Воздушная армия, 1-й Украинский фронт) Гвардии майор М. Г. Петров совершил 352 боевых вылета, в 80 воздушных боях сбил лично 13 и в составе пары 1 самолёт противника. Воевал на Крымском, Северо-Кавказском, Закавказском, Южном, 4-м, 2-м и 1-м Украинских фронтах. Участвовал в обороне Крыма, битве за Кавказ, в освобождении Кубани, Донбасса и юга Украины, в Ясско-Кишинёвской операции, освобождении Польши, в Берлинской и Пражской операциях. Указом Президента РФ от 27 марта 1996 года удостоен звания Героя Российской Федерации с вручением медали "Золотая Звезда" (№ 260).

После войны продолжал службу в строевых частях ВВС СССР. В 1946 году окончил Краснодарскую высшую офицерскую школу штурманов. Был штурманом полка, дивизии (в Центральной группе войск в Австрии и в Белорусском военном округе). С 1953 года командовал истребительным авиаполком (в Северном военном округе). В 1958 году окончил Курсы усовершенствования офицерского состава при Военно-Воздушной академии (Монино). Был назначен 1-м заместителем командира истребительной авиадивизии (в Северном военном округе). Летал на реактивных истребителях МиГ-15, МиГ-17 и МиГ-19. С декабря 1959 года - в запасе. Жил в Москве. Работал в спортивном отделе Центрального аэроклуба имени В. П. Чкалова. Умер 14 ноября 1998 года. Похоронен на Ваганьковском кладбище в Москве.

Награждён орденами: Красного Знамени (07.07.1942, 27.04.1943, 04.11.1943, 22.10.1944, 23.01.1957), Отечественной войны 1-й степени (05.04.1943, 11.03.1985), Отечественной войны 2-й степени (25.04.1945), Красной Звезды (09.09.1942, 22.02.1955, 30.12.1956); медалями.