В 1978 году Василий Петренко окончил Киевский театральный институт имени Карпенко-Карого и был приглашён работать в Ленинградский драматический театр имени Пушкина. С 1980 по 1982 год проходил службу в рядах Советской Армии. В середине 1980-х годов был актером Московского театра имени М.Н. Ермоловой. В кино Василий Петренко дебютировал в спортивной драме «Если ты уйдёшь» (1977). Играл романтиков и молодых героев. 22 февраля 1989 года Василий Петренко трагически погиб, попав под колёса поезда.
