Durch seinen Wettkampfsieg gegen Michail Botwinnik wurde Petrosjan 1963 Schachweltmeister (5 Siege 2 Niederlagen 15 Unentschieden). verteidigte seinen Titel 1966 gegen Boris Spasski (4 Siege 3 Niederlagen 17 Unentschieden) ihn aber dann 1969 gegen den gleichen Gegner (4 Siege Niederlagen 13 Unentschieden).
Er galt als einer der größten der Schachgeschichte und war nur schwer zu So verlor er bei zehn Schacholympiaden dem Mannschaftswettbewerb von 130 Partien nur eine einzige. Einzelturnieren ließ er oft zu viele Unentschieden um den ersten Platz zu erreichen war Zweikämpfen aber ein gefürchteter Gegner.