En 1933, à l’age de 9 ans, il entre à l’Ecole de Danse de l’Opéra de Paris. En 1940 il est engagé dans le corps de Ballet de l’Opéra.

Parallèlement, il travaille chez Mme Rouzanne au studio Wacker. Nommé « sujet » en 1943, il danse Carmelo dans L’amour sorcier de Serge Lifar. À vingt ans Roland Petit démissionne de l’Opéra.

Il présente ses premières chorégraphies lors des Soirées de la Danse au Théâtre Sarah Bernhardt. C’est l’époque aussi où il fréquente les cours de Boris Kniaseff (initiateur d’une « barre à terre » classique). Roland Petit avec l’aide matérielle de son père crée en 1945, les « Ballets des Champs-Élysées » : Les Forains, Le Rendez-Vous, bientôt suivis du Jeune Homme et la Mort associent écrivains (Boris Kochno, Jacques Prévert, ou Jean Cocteau), décorateurs (Christian Bérard, Picasso, Brassaï, Georges Wackhevitch) et compositeurs (Henri Sauguet, ou Joseph Kosma), affirmant d’emblée une conception théâtrale du ballet, à laquelle Roland Petit demeurera fidèle.

En 1948 le chorégraphe laisse les « Ballets des Champs-Élysées » pour fonder les « Ballets de Paris - Roland Petit », qui se produisent au Théâtre Marigny, il y créera entre autres, Les Demoiselles de la nuit pour Margot Fonteyn. L’année 1949 est marquée par la création de Carmen à Londres : Renée Jeanmaire devient Zizi. L’année suivante Dame Ninette de Valois demande à Roland Petit de créer Ballabile pour le Royal Ballet de Londres.

En Avril 1951 Les demoiselles de la nuit et Le Jeune Homme et la mort entrent au répertoire de l’American Ballet Theater, la première représentation a lieu au Metropolitan Opera House de New York avec pour Les demoiselles de la nuit  : Collette Marchand (Agatha, the White Kitten), John Kriza (Young Musician), Eric Braun (Cat Baron de Grotius), Angela Velez (Black Cat) et pour Le jeune homme et la mort : Jean Babilee et Nathalie Philippart.

A Londres, encore, il collabore avec Orson Welles pour The Lady in the Ice (1953).

Une carriere internationale s’ouvre devant lui : Hollywood l’invite pendant quatre ans. Roland Petit y tourne Hans Christian Andersen (avec Zizi Jeanmaire et Dany Kaye) en 1952, Daddy long legs (avec Fred Astaire et Leslie Caron) en 1954, Anything Goes (avec Zizi Jeanmaire et Bing Crosby) en 1955.

A son retour des Etats-Unis, Roland Petit adapte la comédie musicale américaine au goût français et monte la Revue des Ballets de Paris au Théâtre de Paris puis à l’Alhambra (1956-1959).

Il met en scène Patron, opérette de Marcel Aymé (musique de Guy Béart, décors et costumes de Bernard Buffet) au Théâtre Sarah-Bernhardt (1960), et tourne Black Tights (1-2-3-4 ou les collants noirs) avec Zizi Jeanmaire, Moira Shearer et Cyd Charisse en 1960.

La même année le Royal Ballet de Copenhague lui demande de remonter Carmen, cette compagnie donnera en tout plus de 500 représentations de ce ballet.

En 1961 dans La Revue, Zizi (dans les costumes d’Yves Saint-Laurent) explose à l’Alhambra avec Mon truc en plumes (Chorégraphie de Roland Petit, Paroles de Bernard Dimey, musique de Jean Constantin).

La même année il crée La Chaloupée pour Erik Bruhn à l’Opéra de Copenhague.

En 1965, après de nombreuses tournées avec les Ballets de Paris, Roland Petit est invité, à la demande de Georges Auric alors administrateur, à revenir à l’Opéra de Paris vingt ans après l’avoir quitté, il y créera Adages et Variations et Notre Dame de Paris.

Cette même année il remontera Carmen pour le PACT à Johannesburg.

Retour également au Théâtre des Champs-Elysées, en 1966, pour l’Eloge de la Folie, avec les Ballets de Paris. De 1967 à 1969, il réalise des chorégraphies au Royal ballet de Londres pour Rudolf Noureev et Margot Fonteyn, et à la Scala de Milan : Estasi (Scriabine) pour Rudolf Noureev et Luciana Savignano.

En 1970, il accepte la direction de la danse à l’Opéra de Paris, mais il démissionne au bout de six mois.

Il reprend le Casino de Paris et y monte deux grands spectacles : La Revue, puis Zizi je t’aime (décors et costumes d’Erté, Yves Saint Laurent, Vasarély, Guy Pellaert, César / chansons de Jean-Jacques Debout, Guy Béart, Jean Férrat, Michel Legrand, Serge Gainsbourg). Le 1er Janvier 1976, malgré le succès, les lourdes charges fiscales contraignent Roland Petit et Zizi Jeanmaire à abandonner l’entreprise. Entre-temps en 1972, le maire de Marseille, Gaston Defferre, l’invite à venir dynamiser la compagnie de l’Opéra Municipal.

Prenant leur autonomie, les Ballets de Marseille sont créés. Premier spectacle de la compagnie au Festival d’Avignon de 1972 : Allumez les étoiles (d’après Maïakovski).

En 1981 les Ballets de Marseille prennent le nom de Ballet National de Marseille-Roland Petit, et parcourt le monde.

Roland Petit crée pour cette compagnie, des oeuvres magistrales telles que : Pink-floyd ballet (1972), La Rose malade (1973), L’Arlésienne (1974), Proust ou les intermittences du coeur (1974), Septentrion (1975), Coppélia (1975), La nuit transfigurée (1976), Casse noisette (1976), A la mémoire d’un ange (1977), La Dame de Pique (1978), La Chauve-souris (1979), Parisianna (1979), Les Amours de Franz (1981), Les Contes d’Hoffmann (1982), Le Mariage du ciel et de l’enfer (1984), La Symphonie fantastique (1985), Le Chat botté (1985), Ma Pavlova (1986), Tout Satie (1988), Valentine’s love songs (1988), Le Diable Amoureux (1989), La belle au bois dormant (1990), Charlot danse avec nous (1991), Mère Méditerranée (1992), Le Guépard (1994), Chéri (1996), Le Lac des cygnes et ses maléfices (1998).

En Décembre 1981, Carmen entre au répertoire de l’American Ballet Theater, alors sous la direction de Mikhail Baryshnikov, la première a lieu au Kennedy Center for the Performing Arts de Washington avec : Natalia Makarova (Carmen), Mikhail Baryshnikov (Don Jose), Victor Barbee (Escamillo).

Roland Petit continuera de se partager entre sa compagnie à Marseille et le Ballet de l’Opéra de Paris, l’American Ballet Theater, le Staats-oper et le Deutch-oper de Berlin, la Scala de Milan, ainsi que le Music-hall pour Zizi Jeanmaire (Casino de Paris de 1970 à 1974- Bobino (1977) - Zizi aux bouffes du Nord (1989) - Zizi au Zenith (1995) et le Theâtre (mise en scène de Marcel et la belle excentrique, piece tirée de l’oeuvre de Marcel Jouhandeau, pour Zizi Jeanmaire et Michel Duchaussoy (1992), de La Voix humaine de Jean Cocteau, pour Alessandra Ferri au Téatro Studio à Milan (1994)).

En 1992, il obtient des autorités de tutelle la possibilité d’un prolongement pédagogique à son travail, avec la création de l’Ecole Nationale Supérieure de Danse de Marseille, dont les locaux dessinés par l’architecte Roland Simounet abritent également le Ballet National de Marseille.

Après avoir dirigé le Ballet National de Marseille pendant vingt-six ans, Roland Petit quitte cette compagnie en mars 1998 à l’issue des représentations de sa dernière création à Marseille : Le Lac des Cygnes et ses maléfices.

Depuis son départ de Marseille, il continue de créer de nouveaux ballets, et remonte ses oeuvres à travers le monde dans les compagnies, telles que :
Le Ballet de l’Opéra de Paris, Le San-Francisco Ballet, Asami Maki Ballet à Tokyo, le Téatro Colon de Buenos Aires, la Scala à Milan, le K. Ballet Company de Tetsuya Kumakawa à Tokyo, le Ballet National de Nancy, le Ballet du San-Carlo de Naples, la compagnie du Maggio Fiorentino à Florence, le New National Theater de Tokyo.

Il a créé Clavigo pour Nicolas Leriche à l’Opéra de Paris en Octobre 1999, le spectacle de Zizi Jeanmaire en Novembre 2000 pour l’Amphithéâtre de L’Opéra Bastille.

Il a créé en juillet 2001 pour le Tokyo Asami Maki Ballet The Duke Ellington Ballet en coproduction avec le Téatro San-Carlo de Naples.

En octobre 2001 il est invité à Moscou par le Théâtre du Bolchoï pour une création d’après La Dame de Pique nouvelle d’Alexandre Pouchkine sur la symphonie Pathétique de Piotr Ilitch Tchaïkowsky.

En janvier 2002 il règle la mise en scène du spectacle musical Délits d’Ivresse sur des textes de sa fille Valentine Petit, et des musiques de Richard Galliano à l’Auditorium de Saint Germain des Prés à Paris.

En septembre 2002, il est invité par le New National Theater de Tokyo à remonter le ballet La Chauve Souris dans de nouveaux décors signés Jean-Michel Wilmotte.

En février 2003 il est invité à Moscou par le Théâtre du Bolchoï pour la reprise de son ballet Notre Dame de Paris.

En mars 2003 au New National Theater de Tokyo reprise du ballet Erik Satie Ballet pour la compagnie Asami Maki Ballet puis en août 2003 au Bunkamura à Tokyo reprise de Notre Dame de Paris et Duke Ellington Ballet toujours pour la compagnie Asami Maki Ballet.

En octobre 2003 l’Opéra de Paris remonte le ballet Clavigo crée en 1999 et repris à l’Opéra pour la troisième fois depuis sa création.

En décembre 2003 Roland Petit est invité par la Scala de Milan pour remonter son ballet La Chauve Souris.

En février 2004 il remonte Pink-Floyd Ballet pour la compagnie Asami Maki Ballet au NHK hall de Tokyo puis, toujours à Tokyo, «Le Jeune Homme et la mort pour le K-Ballet Company.

En mars 2004 il crée, au Théâtre Jean Vilar de Suresnes, un spectacle dans lequel il retrace quelques-uns des moments les plus marquants de sa carrière : Roland Petit raconte… Les chemins de la création. Ce spectacle est donné en tournée ce même mois en France et en octobre 2004 en Russie au Théâtre du Bolshoï de Moscou.

En avril 2004 au Teatro San Carlo de Naples il remonte son ballet L’Arlésienne. En août 2004 pour le K-Ballet Company il remonte Carmen. En mai 2005 spectacle pour l’Exposition 2005 Aichi de Nagoya, en juin 2005 Ma Pavlova au Teatro San Carlo de Naples. En juillet 2005, reprise de L’arlésienne, Le Jeune Homme et la Mort et Carmen à l’Opéra de Paris. En novembre 2005 Le jeune Homme et la Mort, L’Arlésienne et Carmen pour le Ballet National de Chine à Pékin. En décembre 2005, création du Bon Petit diable sur des textes de Valentine Petit et des musiques de Richard Galliano, au Théâtre Jean Vilar de Suresnes.

En juin 2006 Pink Floyd Ballet pour le Ballet National de Chine à Pékin, enregistrement à Tokyo du DVD Le Jeune Homme et la mort dansé par Tetsuya Kumakawa. Notre Dame de Paris au New National Theater de Tokyo, tournée en Espagne avec Pink Floyd Ballet et le Asami Maki Ballet.

En septembre 2006 soirée de danse Roland Petit au Théâtre des Champs Elysées suivi d’une tournée en Asie (Shanghaï, Taipeï, Hong-Kong, Tokyo Nagoya, Hiroshima, Fukuoka, Sapporo, Marioka, Osaka, Yokohama). En décembre 2006 spectacle Roland Petit et ses stars au Mégaron Theater d’Athènes.

En mars 2007 Proust ou les Intermittences du coeur entre au répertoire du Ballet de l’opéra de Paris, et en mai 2007 Coppelia entre au répertoire de la compagnie du New National Theater de Tokyo. Il reçoit l’award A life for dance au festival International de danse de Miami en septembre 2007. Soirée Roland Petit au Grand Théâtre de Genève en janvier 2008.

L’Opéra de Paris en collaboration avec le Musée d’Arts et d’Histoire de Genève organise une large exposition sur sa carrière à l’Opéra de Paris de janvier à avril 2008. En février 2008 le gouvernement chinois lui rend un hommage pour « sa contibution au développement de la danse en Chine ». Création de Last Paradise pour le ballet national de Chine à Pékin en mai 2008. Soirée Roland Petit au Palau de les arts Reina Sofia à Valencia en juillet 2008.

En juillet et août 2008, tournée en Espagne avec Duke Ellington Ballet dansé par la compagnie Japonnaise Tokyo Asami Maki Ballet. Soirée Roland Petit composée de trois de ses principaux ballets : Carmen, l'Arlesienne et Le Jeune Homme et la mort à La Scala de Milan en septembre 2008.

La Chauve Souris pour le ballet de l’Opéra de Vienne en janvier 2009 et une grande tournée au Japon en avril 2009 avec Soirée Roland Petit.

Coppelia est entré au répertoire du Aalto Ballet de Essen en Allemagne en juin 2009, Pink floyd Ballet à la Scala de Milan en juin 2009 et Proust ou les intermittences du coeur repris à l'opéra de Paris.

En mars 2010 Coppelia au Teatro Massimo de Palerme (Sicile), en mai L'Arlesienne et Carmen à l'Opéra Municipal de Rio de Janeiro (Brésil), et Soirée Roland Petit à Catania (Sicile). En juin, Le Jeune Homme et la mort au Bolshoï, en juillet L'Arlesienne, Le Jeune Homme et la mort et Carmen pour le Korean National Ballet à Seoul, en septembre, Le Rendez-Vous, Le Loup et Le jeune homme et la mort à l'Opéra de Paris, en octobre, Carmen pour the Pensylvania Ballet à Philadelphie (USA), en novembre, Soirée Roland Petit à St Petersbourg, en décembre L'Arlesienne et Carmen pour l'Opéra de Rome.

En janvier 2011, sont joués Carmen et L'Arlesienne à Bari (Italie), Carmen à Novosibirsk (Sibérie), L'Arlésienne et Carmen à Rio de Janeiro (Teatro Municipal de Rio), L'Arlesienne, Le Jeune Homme et la mort et Carmen, pour L'English National Ballet de Londres.

Roland Petit décède le 10 juillet 2011 à l'âge de 87 ans à Genève, d'une leucémie foudroyante. Son épouse, sa fille ainsi que ses proches collaborateurs s'attachent désormais à préserver et à faire perdurer son oeuvre de par le monde.