Русский. Член партии большевиков с 1920 года. Окончил 4 класса сельской школы. Работал учеником слесаря на Путиловском заводе, шофёром в Петрограде. Весной 1917 года вступил во Второй Петроградский красногвардейский отряд, в должности командира отделения участвовал в штурме Зимнего дворца. С 1918 года в Красной армии. Участник Гражданской войны. В 1923 году окончил Тамбовскую военную пехотную школу, в 1925-м – Закавказскую политическую школу, в 1932-м – бронетанковые курсы. Командовал танковым батальоном. Участник гражданской войны в Испании 1936–1939 годов. Командир 2-го танкового батальона, майор, в группе комбрига Д.Г. Павлова. Звание Героя Советского Союза присвоено 21 июня 1937 года. Участник похода советских войск на Западную Украину и Западную Белоруссию в 1939 году, командовал 15-м танковым корпусом. В 1940 году – инспектор автобронетанковых войск Западного военного округа, генерал-майор. В 1941 году окончил Высшие академические курсы при Военной академии Генерального штаба. Депутат Верховного Совета СССР 1-го созыва. Начало Великой Отечественной войны встретил в должности командующего 17-м механизированным корпусом в составе 27-й танковой, 36-й танковой и 209-й моторизованной дивизий. Корпус входил в состав Западного фронта и располагался в районе Барановичей. 27 июня корпус был атакован силами 47-го моторизованного корпуса вермахта из 2-й танковой группы и прекратил свое существование. В августе 1941 года М.П. Петров был назначен командующим 50-й армией. 7 октября 1941 года назначен командующим Брянским фронтом. При выходе из окружения был тяжело ранен и умер 10 октября 1941 года, похоронен у д. Голынка (Карачевский район Брянской области).
Из официальной справки, опубликованной во всех изданиях, как видим, неясно, как погиб генерал Петров, при каких обстоятельствах получил тяжёлое ранение, которое вскоре привело к смерти, кто хоронил его тело. Справка вызывала больше вопросов, чем давала какие-либо ответы.