Молодому талантливому хавбеку, способному сыграть в средней линии как справа, так и в центральной зоне, было непросто пробиться в основу клуба с берегов Невы, и в июле 2011 года он перебрался в самарские «Крылья Советов», где достаточно быстро стал одним из ведущих игроков. За прошедшие полтора года он сыграл за волжскую команду 40 матчей, в которых забил 2 гола. Причем лишь в 3-х поединках Петров выходил на замену, а все остальные начинал в стартовом составе.

Сергей Петров регулярно призывался в молодежную сборную, где также был на первых ролях и помог в нынешнем году команде пробиться в финальный турнир ЧЕ-2013.

По ходу сезона-2012/2013 Сергей Петров отметился забитым мячом в кубковой встрече с «Анжи» и в этой же игре, состоявшейся 31 октября, получил травму плеча, из-за которой вынужден был пропустить остаток осенней части чемпионата России.

Футболист благополучно восстановился от травмы, что подтвердило медицинское обследование, которое он прошел в связи с переходом в «Краснодар» зимой 2013 года. Сергей Петров подписал контракт с нашим клубом по системе «2,5 года + 1 год», которое позже неоднократно пролонгировалось.