Подготвена за Милен Петков фланелка на България от участието на тима на Световното първенство във Франция през 1998 г. При седмото си появяване на планетарен форум България остава на последното, четвърто място в Група “D”, след като печели само една точка – при равенството 0:0 с Парагвай, като допуска поражения от Нигерия (0:1) и Испания (1:6). Единственият гол на Мондиала е дело на Емил Костадинов. За националния отбор на България дефанзивният полузащитник Петков записва 41 мача с 1 гол в периода 1995 – 2004 г. Участник е също и на Европейското първенство в Португалия 2004. Възпитаник е на детско-юношеската школа на Добруджа (Добрич). През 1993 г. е шампион на България с юношите старша възраст. В мъжкия представителен отбор на добруджанци е викнат само на 17-годишна възраст през сезон 1990/1991, когато "жълто-зелените" завършват на второ място в „Б“ група и влизат в елита след 22-годишно прекъсване. С Добруджа играе 4 сезона в „А“ група, записвайки 67 мача и 10 гола. През лятото на 1995 г. е привлечен в редиците на ЦСКА (София), където играе 4 сезона и половина – до декември 1999 г. (118 мача и 16 гола в „А“ група; 26 мача и 5 гола за Купата на България). С "армейците" печели веднъж шампионската титла (1997 г.) и два пъти Купата на България (1997 и 1999 г.) – на финала през 1997 г. негов е един от трите гола за победата с 3:1 над вечния съперник Левски (София). С червената фланелка има 11 мача в европейските клубни турнири и 2 гола – срещу норвежкия Молде и северноирландския Портадаун. Избран е за футболист номер 1 в „А“ група през сезон 1998/99. През януари 2000 г. преминава в гръцкия гранд АЕК (Атина), с който печели два пъти Купата на Гърция (2000 и 2002 г.) – на финала през 2000 г. негов е един от трите гола за класическата победа над Йоникос. През сезон 2002/2003 играе в групите на Шампионската лига, където АЕК остава непобеден в компанията на Реал Мадрид, Рома и Генк, записвайки 6 равенства от 6 мача. Напуска "жълто-черните" от Атина през лятото на 2005 г.Следват два престоя в други два клуба от гръцката столица – Атромитос (2005 – 2006) и Илисиакос (2006 – 2008). В периода 2008 – 2010 г. играе за Черно море (Варна), а в началото на февруари 2011 г. се завръща в родния си клуб Добруджа (Добрич), където през пролетта завършва активната си състезателна кариера.