Արմեն Պետրոսյանը ծնվել է 1984 թվականին Ստեփանակերտ քաղաքում։ 2004-ին կարմիր դիպլոմով ավարտել է Վազգեն Սարգսյանի անվան ռազմական ինստիտուտը։ Ավարտելուց հետո զինվորական տարբեր պաշտոններ է զբաղեցրել Արցախի պաշտպանության բանակում։ Ճանաչվել է ՀՀ ԶՈւ լավագույն ֆիզիկական պատրաստության և սպորտի պետ։ Ծառայության հետ համատեղ զբաղվել է մանկավարժական գործունեությամբ։ Արցախի կիոկուշին կարատեի ֆեդերացիայի հիմնադիրն է։ Մարզական արդյունքների համար Արմեն Պետրոսյանը 9 անգամ պարգևատրվել է Արցախի հանրապետության նախագահի կողմից։ ԱՀ սպորտի վաստակավոր գործիչ է։
Երկարամյա ծառայությունից հետո 2020-ի օգոստոսին զինվորական կենսաթոշակի էր անցել՝ մայորի կոչումով, երբ սեպտեմբերի 27-ին սկսվեց 44-օրյա պատերազմը։ Կրկին զինվորագրվեց ու պատերազմին մասնակցեց որպես հետախուզական վաշտի հրամանատար։ Կռվել է Մատաղիսում։ 2021-ից մինչև 2023-ի սեպտեմբերի տասնինը Արմեն Պետրոսյանը Արցախի ԿԳՄՍ նախարարության արտադպրոցական ծրագրերի բաժնի վարիչն էր։ Արցախից դուրս եկան սեպտեմբերի 28-ին։ «Հակարի կամուրջի մոտ ընտանիքս սթրեսի մեջ էր, քանի որ ես երկար տարիների զինվորական էի, վախենում էին, որ ինձ կգերևարեն։ Երբ անցանք, սթրեսը դեռ մեր մեջ էր, ու չգիտեինք, որ սթրեսի դեմ բուժիչ դեղը մեզ հետ բերել ենք։ Պարզվեց, որ կինս հղի է»։
2024-ի հունիսի վեցին ծնվեց Արմենի երրորդ զավակը՝ Նռանեն՝ դառնալով ընտանիքի նոր շնչառությունը։
Արմեն Պետրոսյանի ստեղծած կիոկուշին կարատեի ֆեդերացիան Հայաստանում այսօր գործող արցախյան միակ մարզական կազմակերպությունն է։ Ֆեդերացիան Հայաստանում վերագրանցվել է «Վերածնունդ» անվամբ ու գրանցած հաջողությունների շնորհիվ կարողացել է ներգրավել ոչ միայն արցախցի, այլև տեղացի տասնյակ երեխաների։
