Han föddes i Uddevalla 21 september 1929 son till ingenjören vid Uddevalla Tändsticksfabrik P A Petersson och dennes hustru. Efter studenten i Uddevalla flyttade han och skolkamraten Karin till Uppsala för vidare utbildning. Medicinstudierna i Uppsala kröntes med disputation 1967 på en avhandling om behandlingen av medfödda hjärtfel hos barn, varefter följde docentur i pediatrik och tjänst som barnläkare.
Efter några år blev han chefsläkare 1973 och därefter sjukhusdirektör vid Akademiska sjukhuset i Uppsala 1978 – 82, där ett rum fortfarande bär hans namn. 1983 följde utnämningen till Director for Health Services vid WHO:s Europakontor i Köpenhamn.
Från 1987 till pensioneringen 1991 var han sedan chef för divisionen Health Promotion and Health Policy med det övergripande ansvaret för den hälsopolitiska utvecklingen i WHO:s Europaregion.
Åter i Sverige tjänstgjorde han som överläkare och chef för den nyetablerade Samhällsmedicinska avdelningen i Göteborg 1992-94. Mellan åren 1992 till 97 var Owe Petersson förordnad som adjungerad professor i Internationellt folkhälsoarbete vid Nordiska Hälsovårdshögskolan i Göteborg.
Fram till 2004 var han medlem av WHO:s expertgrupp i Genève och hade även konsultuppdrag för Högskoleverket angående vårdutbildningar, läkarutbildningen, kiropraktorers och naprapaters högskolemässighet. Dessutom deltog han i utvärderingen av kvalitetsarbetet inom Karolinska och Lunds universitet. Ett stort antal arbeten inom kardiologi, barnsjukvård och barnhälsovård bär hans namn.
Efter åren utomlands vände färden åter till hemstaden Uddevalla, där familjen hade sina rötter. Där kände han sig hemma även genom hustrun Karin, dotter till den legendariske författaren och redaktören på Bohusläningen Torsten Sandberg, känd bland annat för sina historiska skildringar med motiv från bygden Skeppet seglar ut och Skeppet vänder åter. Owes och Karins hem präglades i hög grad av deras rika erfarenheter från ett internationellt liv och arbete men även av kärleken till Uddevalla i gången tid.
Med sina vida vyer och sin utomordentliga sociala kompetens, sin förmåga att minnas och se alla och genom sin empati var han en vida omtyckt och respekterad man i hemstaden. Han var engagerad i Hembygdsföreningen, Humanistiska Förbundet, Rotary, Gubbgympan och Senior Group West, en studiegrupp kring aktuella samhällsfrågor.
Som föredragshållare var han eftersökt både vad gäller samhällsmedicinska frågor som lokalhistoria. Han ledde även stadsvandringar i hemstaden. Owe var en ljus och öppen människa, en man med resning. Nu har vänkretsen glesnat, en låga har slocknat men värmen dröjer kvar.