Petitclerc competiu nos Xogos Paralímpicos por primeira vez en Barcelona en 1992, volvendo con dúas medallas de bronce, o comezo dunha colección que agora inclúe vinte e unha medallas paralímpicas, catorce delas de ouro. Catro anos despois, nos Xogos de Atlanta
, gañou medallas de ouro nos eventos de 100 e 200 m e tres medallas de prata nas carreiras de 400, 800 e 1500 m. Nos Xogos Paralímpicos de Verán de 2000, gañou dous medallos de ouro nos 200 m e 800 m, e dous de prata nos 100 m e 400 m. Gañou tres medallas de ouro (nos 100 m, 200 m e 400 m) e un bronce (800 m) nos Campionatos do Mundo de 2002 e un ouro nos Xogos da Commonwealth de 2002 nos 800 m. Nos Xogos Olímpicos de Verán de 2004 (onde as carreiras en cadeira de rodas eran un deporte de exhibición) gañou os 800 m, e continuou cunha impresionante mostra con 5 medallas de ouro nos Xogos Paralímpicos de Verán de 2004. Cando volveu de Atenas en 2004, Petitclerc dixo aos xornalistas que os Xogos Paralímpicos de Verán de 2008 en Pequín serían o seu último gran encontro internacional, pero que continuará adestrándose e competindo por un tempo. Pola súa actuación en 2008, foi galardoada co Trofeo Lou Marsh como atleta canadense do ano e o Premio Bobbie Rosenfeld da Prensa Canadense como atleta feminina do ano de Canadá. Petitclerc tamén foi galardoada co premio á Mellor Muller nos Premios Paralímpicos de Deporte.