Kui 1914. aastal puhkes Esimene maailmasõda, juhtis Petrović Belgradi raudteejaama valvavaid vägesid. 1914. aasta novembris ja detsembris oli Petrović kolmanda Austria-Ungari rünnaku ajal Serbiasse Esimese Armee peakorteri staabiohvitser, mida juhtis "Armijski đeneral" (generaalleitnant) Živojin Mišić. Tema ametiajal võitles Esimene Armee Kolubara lahingus.
, otsustav võit serblastele. Aastal 1915 oli Petrović jalaväedivisiooni "Timočka" peakorteri asejuht ja ta edutati "potpukovniku" (polkovnik-leitnant) auastmele. 1915 aasta detsembrist kuni 1916. aasta veebruarini, pärast Serbi Kuningliku Armee pikka taganemist Montenegro kaudu, juhtis ta Albaanias Valonas sõjaväelaagrit. 10. veebruariks 1916 oli kuninglik Serbia armee Albaaniast Kreeka Korfu saarele evakueeritud ja seal ümber rühmitatud.