Petra Schmidt-Schaller ist dem Publikum aus Film und Fernsehen bekannt – ob als ehemalige Hamburger Tatort-Kommissarin an der Seite von Wotan Wilke-Möhring, unzähligen preisgekrönten Filmen wie z. B. als Isolde Wagner in "Der Wagner-Clan", "Das geteilte Glück", "Wendezeit", in der Hauptrolle Lona Mendt in der Krimi-Miniserie "Die Toten von Marnow" oder im ARD-Film "Polizei".
An der Seite ihres Vaters Andreas Schmidt-Schaller spielte sie früh in der Serie "Soko Leipzig" und arbeitete somit in der Stadt, in der sie auch ihr Schauspielstudium absolvierte. Ebenfalls während des Studiums stand sie am Deutschen Nationaltheater Weimar auf der Bühne, etwa als Hermia im "Sommernachtstraum" und als Julia in "Romeo und Julia". Nach ihrem Abschluss 2005 folgte ein Gastengagement an den Städtischen Bühnen Osnabrück, bevor sie sich mehr dem Film zuwandte.
Mittlerweile lebt die gebürtige Magdeburgerin mit ihrer Tochter in Berlin und hat viele Filmpreise für ihre Leistungen erhalten, u. a. 2012 den Deutschen Schauspielpreis für ihre Hauptrolle in "Das geteilte Glück" und 2016 den Deutschen Fernsehkrimipreis für ihre Darstellung in der "Tatort"-Folge "Verbrannt". Sie kann auf unzählige Produktionen in Film und Fernsehen sowie an Theatern zurückblicken und arbeitet parallel auch als Sprecherin, wirkt an Lesungen mit und spricht Hörbücher ein.
Gemeinsam mit ihrem Kollegen Ulrich Noethen, mit dem sie in Dresden im Dezember 2025 und 2026 in Charles Dickens "A Christmas Carol" (Eine Weihnachtsgeschichte) auf der Bühne zu erleben ist, hat sie bereits die Hauptrollen in Filmen wie "Ein fliehendes Pferd" oder "Ich will dich" gespielt.