Он родился 24 апреля 1948 года в Риге. Был мультиинструменталистом, автором и исполнителем многих песен, в том числе «Люди встречаются», «Тебе все равно», «Любовь приходит не весной». Окончил специальную школу при Рижской Государственной консерватории по классу кларнета, а также научился играть на гитаре, фортепиано, саксофоне, флейте, аккордеоне. В родном городе он начал выступать со своими друзьями — Львом Пильщиком (известным позже по ВИА «Поющие гитары», «Самоцветы», оркестру Эдди Рознера и др.), а также с Ефимом Дымовым (ВИА «Верные Друзья», «Москвичи»). В 1968 году Юрия Леонидовича, когда ему было 20 лет, пригласили работать солистом Москонцерта. В столице он познакомился с такими артистами, как Эдуард Винник, Анатолий Купцов, Владимир Носков, Григорий Ковалевский и популярной эстрадной исполнительницей Ниной Бродской. На концертах Петерсон исполнял композиции Тухманова «Последняя электричка», «Жил был я», «И не то, чтобы да, и не то, чтобы нет», «Гой, ты Русь моя родная» - на собственную музыку и слова Есенина, а также многие другие произведения, ставшие впоследствии классикой советской эстрады, вместе с зарубежными хитами — например, «Girl» и «Michelle» The Beatles.
На знаменитой фирме грамзаписи «Мелодия» он записывает свои первые песни. Среди них «Легко влюбиться» (на слова Владимира Харитонова), уже упомянутая «Тебе все равно» на слова поэта Онегина Юсиф-оглы Гаджикасимова и Давида Тухманова. В записях принимал участие эстрадный оркестр Вадима Людвиковского. Это сотрудничество принесло популярность и его музыкантам, и самому Юрию Петерсону. Он выступал и сотрудничал со многими артистами-единомышленниками, а в 1972 вошел в состав ВИА «Самоцветы» под руководством Юрия Маликова. В ансамбле он не только пел, но и играл на альт-саксофоне, флейте и клавишных. С 1975 года музыкант стал работать в ВИА «Пламя». На концертах в его исполнении звучали композиции «Боль — Обида», «Приходи», «Кинематограф», «Обещание», «Морская песенка» и многие другие. В 1980 году руководитель ВИА «Ариэль» Валерий Ярушин включил в большой альбом коллектива композицию «Танюша», которую Петерсон написал под псевдонимом Юрий Мелехов.
В начале 80-х большую популярность у слушателей получила песня композитора Сергея Березина на слова Лидии Козловой «Снег кружится» в исполнении артиста в составе ВИА «Пламя», а в 1989 он выпустил свою авторскую пластинку «Сорванный лист». После у него также выходили сольные работы «Переходный возраст» и «Когда мужчине 49 лет». Помимо консерватории, Юрий Петерсон также окончил факультет эстрадной режиссуры ГИТИСа. Была в его биографии и работа в качестве сессионного музыканта в итальянском цирке. В 1998 Юрий вместе с коллегами по сцене Алексеем Кондаковым и Владимиром Парамоновым возобновили деятельность ВИА «Пламя», который был переименован в «Пламя — 2000». Выступления группы проходили как в России, так и за рубежом. В 2002 году у нее вышел альбом «Все впереди».
Соболезнования родным и близким музыканта выразила нынешняя вокалистка и художественный руководитель ВИА «Пламя» Юлия Ариничева:
«Только мы оправились от одной потери (прим.ред. 5 августа умер основатель ВИА «Пламя» Сергей Березин) и вот - новый удар. Юрий Петерсон был голосом и душой ансамбля. Именно в его исполнении мы много лет назад впервые услышали и полюбили композиции «На дальней станции сойду», «Идёт солдат по городу», «Не повторяемся такое никогда»... Я горжусь тем, что имею возможность продолжать традиции ВИА и исполнять эти замечательные песни. От лица всех музыкантов ансамбля выражаю соболезнования семье, друзьям, коллегам и близкими Юрия Леонидовича».
Читайте также: Скончался певец Юрий Петерсон