Kay Petersen (Jahrgang 1963) hat Volkswirtschaftslehre an der Universität Hamburg studiert. 

Er war von Juli 1990 bis März 2003 bei der Bundesagentur für Arbeit (BA) tätig und hat dort diverse Führungsfunktionen im allgemeinen höheren Dienst wahrgenommen.

Seit April 2003 bis heute arbeitet Kay Petersen in der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH).

Darunter war er von April 2003 bis zum Oktober 2010 im Personalamt, von November 2010 bis zum März 2012 als Fachamtsleiter Ressourcensteuerung im Bezirksamt Wandsbek und von April 2012 bis Juni 2020 als Abteilungsleiter Personal und Ressourcensteuerung in der Behörde für Gesundheit und Verbraucherschutz (BGV) tätig.

Zudem hatte er von Juli 2020 bis Juni 2021 die kommissarische Leitung des Amtes für Zentrale Dienste der ehemaligen BGV inne. Von Juli 2021 bis Juli 2023 leitete er die Abteilung Zukunftsaufgaben Bau und Klima in der Behörde für Justiz und Verbraucherschutz.

Seit August 2023 leitet Kay Petersen die Abteilung Familie und Kindertagesbetreuung in der Sozialbehörde.