Sitä ennen vuodesta 2017 alkaen Iivonen työskenteli Suomen Kansallisoopperassa vastaavassa tehtävässä.
Iivonen tuli vuonna 2010 toiseksi kansainvälisessä Jean Sibelius -viulukilpailussa ollen kautta aikojen toinen kilpailussa mitalisijoille yltänyt suomalainen. Hänen uransa kohokohtia ovat olleet mm. esiintymiset Israelin Philharmonic Orchestran, Montreal Symphony Orchestra, Staatsphilharmonie Rheinland-Pfalz ja Opéra National de Paris -orkestereiden kanssa. Vuonna 2010 Iivonen soitti Tshaikovskin viulukonserton Zubin Mehtan johdolla Tel Avivissa. Hän on esiintynyt paljon ympäri maailmaa, merkittävillä kansainvälisillä lavoilla kuten Musée du Louvre Pariisissa, Walt Disney Concert Hall, Tokyo Opera City, Alice Tully Hall Lincoln Center. Lisäksi hän on esiintynyt Suomessa lähes kaikkien orkestereiden solistina.
Petteri Iivonen on tuttu näky myös kamarimuusikkona. Hän on esiintynyt mm. Emerson- ja Tokyo-kvartettien kanssa. Iivonen on Sibelius Piano Trion perustajajäsen. Trio sai ensilevyllään Latinalaisen Grammy-ehdokkuuden.
