Petitclerc osallistui ensimmäistä kertaa paralympialaisiin Barcelonassa vuonna 1992 ja palkkasi kaksi pronssimitaliä, aloittaen kokoelman, joka sisältää nyt kaksikymmentäyksi paralympialaismitaliä, joista neljätoista on kultaa. Neljä vuotta myöhemmin Atlantan olympialaisissa
Hän voitti kultamitalin 100 ja 200 metrin kilpailuissa sekä kolme hopeamitallia 400, 800 ja 1500 metrin kilpailuissa. Vuoden 2000 kesäpuoliolympialaisissa hän voitti kaksi kultaa 200 metrin ja 800 metrin juoksussa ja kaksi hopeaa 100 metrin ja 400 metrin juoksussa. Hän voitti kolme kultamitallia (100 m, 200 m ja 400 m) ja pronssin (800 m) vuoden 2002 maailmanmestaruuskilpailussa ja kultaa vuoden 2002 Commonwealth-peleissä 800 metrin juoksussa. Vuoden 2004 kesäolympialaisissa (jossa pyörätuolikilpailut olivat näyttelyurheilulaji) hän voitti 800 metrin kilpailun, ja jatkoi vaikuttavaan esitykseen 5 kultamitalin kanssa vuoden 2004 kesäolympialaisissa. Kun Petitclerc palasi Ateenasta vuonna 2004, hän kertoi toimittajille, että Pekingin kesä-paralympialaiset 2008 olisivat hänen viimeinen suuri kansainvälinen tapaaminen, mutta että hän jatkaa harjoittelua ja tienkilpailuja jonkin aikaa. Vuonna 2008 hän sai Lou Marsh Trophyn vuoden kanadalaiseksi urheilijaksi ja Canadian Pressin Bobbie Rosenfeld -palkinnon vuoden naisurheilijaksi. Petitclercille myönnettiin myös paras naispuolinen palkinto Paralympiakisojen urheilupalkinnoissa.