Ambicija ga 1902. godine vodi čak do Rusije, gde pokušava da se upiše na vojnu akademiju u Sankt Peterburgu. Nije uspeo, ali nije odustao. Vratio se u Srbiju, upisao podoficirsku artiljerijsku školu i postepeno napredovao od dvadesetjednogodišnjeg vodnika raspoređenog u Niš, do narednika u beogradskom garnizonu 1910. godine.
Poziv koji je promenio sve

Kada je 1912. godine srpska vojska raspisala poziv za dobrovoljce za obuku pilota, Mihailo Petrović se nije dvoumio. Položio je ispite, prošao detaljne lekarske preglede i našao se u jednoj od prvih grupa srpskih pitomaca upućenih na školovanje u Francusku.
Krajem maja 1912. stupio je u čuvenu Farmanovu pilotsku školu u Etampu. Već posle dvadesetak dana obuke, kao prvi u grupi, izveo je samostalni let. Završne ispite položio je 22. i 23. juna, čitav mesec pre ostalih. Time je postao prvi srpski pilot aviona sa zvaničnom diplomom, noseći međunarodnu pilotsku licencu FAI broj 979 i srpsku pilotsku dozvolu sa brojem 1, što ga trajno svrstava među pionire kako domaćeg, tako i svetskog vazduhoplovstva.
Prvi balksanski rat

Početak Prvog balkanskog rata u oktobru 1912. zatekao ga je potpuno spremnog. Po povratku u zemlju, narednik–pilot Mihailo Petrović raspoređen je na prvi vojni aerodrom u Nišu, na Trupalskom polju, gde je do kraja decembra sklopljeno 12 aviona — kombinacija monoplana tipa Blerio i dvokrilaca Henri Farman F–20.
Nakon trenažnih letova i uvežbavanja na svom avionu Farmanu HF–20, raspoređen je u novoformirani Primorski aeroplansko odred, čiji je zadatak bio da pruža vazdušnu podršku srpskim trupama koje su opsedale Skadar.
Vazdušna struja koja je zaustavila sve
Dvadesetog marta 1913. odred je izveo prve letove sa privremenog aerodroma u blizini sela Barbaljuši. Nakon poletanja poručnika Stankovića, uzleteo je i narednik Petrović. Napravio je krug iznad okolnih sela, leteći na visini od oko 1.500 metara.
Pri prilazu aerodromu, ugasio je motor i započeo pripreme za sletanje u skladu sa tadašnjom praksom. U tom trenutku avion je zahvatila snažna vazdušna struja. Letelica je naglo izgubila brzinu i prevrnula se. Mihailo Petrović ispao je iz aviona na visini od oko 1.000 metara. Padobran tada još uvek nije bio standardni deo opreme pilota i u tom trenutku nije mu bilo spasa.
Bio je to prvi borbeni gubitak srpskog vazduhoplovstva. Imao je 28 godina.
Večni počinak i sećanje

Prvobitno sahranjen u selu Barbaljuši, njegovi posmrtni ostaci preneti su po završetku Balkanskih ratova na Cetinje, gde je sahranjen uz najviše vojne počasti. Na zahtev porodice, 1. oktobra 1931. preneti su u Beograd i položeni na Novo groblje, gde i danas počiva.
Povodom stogodišnjice pogibije, 20. marta 2013. godine, odato mu je posebno priznanje polaganjem venaca i odavanjem pošte pioniru koji je srpsko nebo prvi dotakao.
Mihailo Petrović iz Vlakče nije ostavio za sobom godine letačkog staža ni velike bitke. Ostavio je nešto što traje duže, dozvolu broj 1 i dokaz da su veliki podvizi ponekad počinjali u malim šumadijskim selima.



