Татьяна Петрушина родилась 21 января 1990 года в городе Снежинск, Челябинская область. Баскетболом начала заниматься в местной детско-юношеской спортивной школе «Олимпия». В 8 классе Татьяна вместе с семьей переехала в Москву.

Четырнадцатилетнюю Татьяну заметили и пригласили в команду «Глорию-МИИТ», которая играла в «Детско-юношеской баскетбольной лиге». Показывая стабильную игру в ДЮБЛ, Татьяна стала постоянно привлекаться в состав национальной сборной различных возрастов.

В 2010 году Татьяна Петрушина завоевала титут чемпионки молодёжного Чемпионата Европы. Во время первенства главный тренер сборной России  и клуба  «Динамо-ГУВД» Борис Соколовский предложил Татьяне перейти в его клуб. Два последующих года спортсменка выступала в женской премьер-лиге Чемпионата России за «Динамо-ГУВД». Участвовала в сборах сборной России для подготовки к Чемпионату Европы-2011.Не смотря на успешную игру в составе команды, в 2012 году Татьяна приняла решение расторгнуть контракт с «Динамо-ГУВД».

Свою баскетбольную карьеру Татьяна Петрушина продолжила в екатеринбургском «УГМК», где уже через два месяца стала обладательницей Кубка России, а затем завоевала золото первенства России. Летом 2012 года в составе резервной команды женской сборной России играла с основным составом национальной команды Белоруссии, где во второй игре стала самой результативной, набрав 16 очков.

Сезон 2012/2013 в российском первенстве Татьяна снова начала в новосибирской команде «Динамо-ГУВД». С осени 2013 года Татьяна выступала за команду «Вологда-Чеваката». По окончанию сезона вошла в расширенный список игроков сборной России для подготовки к квалификационному турниру чемпионата Европы 2015 года. На Чемпионате Татьяна продемонстрировала отличную игру и в составе сборной завоевала золото.

С 2016 года Татьяна Петрушина выступает атакующим защитником оренбургского баскетбольного клуба «Надежда». На Чемпионате России 2017 года стала бронзовым призёром.

Имеет высшее спортивное звание мастера спорта международного класса.