La soprano française Patricia Petibon naît le 27 février 1970 à Montargis. Très tôt, elle entreprend l’étude du piano. Sa passion pour le chant est également de longue date. Elle étudie au Conservatoire de Tours, puis part à Paris suivre une licence de musicologie au CNSM. Elle sort diplômée du CNSM en 1995 avec un Premier prix. À sa sortie du Conservatoire, elle est découverte par William Christie des Arts Florissants, et fait ses débuts avec lui en 1995 à la Scala dans une version concertante de La Descente d’Orphée aux enfers de Marc-Antoine Charpentier (Daphné/Enone), puis au Palais Garnier dans Hippolyte et Aricie de Rameau (L’Amour/Une Matelote/Une Prêtresse/Une Bergère) en 1996.

Elle chante également l’Amour dans une mise en scène par Robert Carsen d’Orphée et Eurydice de Gluck sous la direction de John Eliot Gardiner au Théâtre du Châtelet en 1999 et Phani/Zima dans Les Indes Galantes de Rameau à l’Opéra de Paris en 2000. La même année, elle chante Olympia dans Les Contes d’Hoffmann d’Offenbach pour ses premières à l’Opéra d’État de Vienne et au Grand Théâtre de Genève, et fait ses débuts au Festival de Salzbourg en 2001 dans Ariodante de Haendel en Dalinda. Elle chante également Sœur Constance dans les Dialogues des Carmélites de Poulenc à l’Opéra de Paris en 2004, puis Sophie dans Le Chevalier à la rose de Strauss deux ans plus tard à l’Opéra d’État de Vienne et Despina dans Cosi fan tutte de Mozart au Festival de Salzbourg en 2009.

En 2010, Olivier Py lui offre le rôle de la Lulu de Berg à Genève, Salzbourg et au Liceu de Barcelone. En 2011, elle chante cette fois le rôle de Blanche dans les Dialogues des Carmélites au Théâtre de la Vienne, ainsi qu’Aspasie dans Mithridate de Mozart au Festival de Munich. En 2012, elle fait ses débuts au Festival d’Aix-en-Provence dans Les Noces de Figaro de Mozart, où elle chante Susanna, et incarne Gilda dans Rigoletto à l’Opéra d’État de Berlin. Elle reprend le rôle de Blanche dans une autre mise en scène d’Olivier Py en 2013, à l’Opéra de Lyon puis au Théâtre des Champs-Elysées. Elle revient à Aix en 2014, en Ginevra dans Ariodante. La même année, elle est également Manon de Massenet à l’Opéra d’État de Vienne et crée le rôle de la Seconde fille dans Au monde de Boesmans à La Monnaie. En 2015, elle fait sa troisième apparition à Aix en Alcina, dans l’opéra éponyme de Haendel. En 2017, le TCE lui offre sa prise du rôle-titre féminin de Pelléas et Mélisande de Debussy. Elle chante également Giunia dans Lucio Silla de Mozart au Théâtre royal de Madrid. En 2018, elle retrouve Orphée et Eurydice au TCE et à Versailles, cette fois dans le rôle-titre féminin, et prend le rôle-titre de La Traviata à Malmö. En 2019, elle retrouve les Contes d'Hoffmann à La Monnaie, mais chante cette fois les quatre héroïnes. En 2021, elle prend le rôle féminin du dyptique associant La Voix Humaine à la création mondiale de Point d’Orgue de Thierry Escaich au TCE et à l’Opéra de Dijon. 

En 2021/2022, Patricia Petibon retrouvera le rôle de Manon à l'Auditorium de Lyon en septembre, chantera Mélisande au TCE (et en concert à Compiègne) en octobre, puis interprétera Dede dans A Quiet place de Bernstein à Garnier au mois de mars 2022.