In 1994 werd ze erkend gynaecoloog. In datzelfde jaar behaalde ze ook het aggregaat voor het hoger onderwijs, met haar masterscriptie 'Clinical and experimental applications of cytogenetic analysis of human and mouse oocytes'.[2] In 2000 werd ze docent aan de Rijksuniversiteit Gent[3] en klom op tot (buiten)gewoon hoogleraar. Nadat ze parlementslid werd, bleef ze deeltijds hoogleraar en hoofd van de afdeling Reproductieve Geneeskunde van het Universitair Ziekenhuis Gent.[4]
De Sutter stond bij de verkiezingen in 2014 op de tweede plaats van de Europese lijst van Groen, na Europees parlementslid Bart Staes.[6] Ze voerde vooral campagne rond milieu en de impact daarvan op gezondheid (met presentaties over o.a. hormoonverstoorders). Haar partij behaalde echter maar één zetel en liet haar vervolgens coöpteren in de Senaat.[7] In de Senaat werd ze lid van de Commissie voor de Institutionele Aangelegenheden,[8] waar naast grondwettelijke wijzigingen ook bio-ethische thema's besproken worden. Ze zette zich onder meer in voor een wettelijke regeling voor draagmoederschap, de onafhankelijkheid van klinisch onderzoek in de farmaceutische industrie, de risico's van vrijhandelsakkoorden zoals TTIP of CETA, de bescherming van de volksgezondheid voor schadelijke hormoonverstorende stoffen in plastic, cosmetica en de LGBTQIA+-rechten. Als senator werd ze ook afgevaardigd naar de Raad van Europa, waar ze lid werd van de commissie Sociale Zaken en vicevoorzitter van de commissie Migratie.[9] Tevens werd ze voorzitter van een werkgroep binnen de Socialistische Groep in de Raad van Europa, de Women Working Group. Hier worden dossiers besproken met betrekking tot genderongelijkheid. Verder werd ze lid en vicevoorzitter van het European Parliamentary Forum on Population & Development (EPF)[10] en ging ze in maart 2017 met een delegatie naar de VN-vrouwen-conferentie in New York.
Ze kwam begin mei 2023 als federaal minister van Post in een controverse terecht nadat in het verleden contracten tussen de overheid en bpost voor te hoge vergoedingen waren toegekend. De federale regering liet de contracten extern doorlichten.[16] Daarnaast bleek dat medewerkers van bpost, gedetacheerd op het kabinet van De Sutter, betaald werden door bpost, waardoor er dus mogelijk sprake was van belangenvermenging.[17] Zowel de wettelijke mogelijkheid tot detacheringen uit beursgenoteerde overheidsbedrijven, als de detachering van de twee medewerkers, werd stopgezet.[18]
Privé
Transgender
De Sutter is transgender en trad hierover naar buiten in publicaties en interviews.[19][20] De Sutter werd geboren als jongen, maar voelde zich van jongs af aan een meisje/vrouw. Sinds 2004, toen ze met haar lichamelijke transitie begon, gaat ze als vrouw door het leven.[21] Ze nam daarbij de naam Petra aan, zodat de beginletter van haar voornaam gelijk bleef, dit met het oog op haar lijst van wetenschappelijke publicaties.[22]
Privéleven
De Sutter is sinds 2011 getrouwd.[23] Ze heeft een zoon uit een eerder huwelijk.[24]
Prijzen en boeken
Op 7 maart 2016 werd ze bekroond tot Strafste Gentenaar van 2016 in de categorie academisch. De andere genomineerden waren politicoloog Carl Devos en mensenrechtenspecialist Eva Brems.[25] Op 24 april 2016 ontving ze de Prijs De Maakbare Mens.
De Sutter schreef een boek over haar leven, met de titel [Over]leven, in samenwerking met Knack-journaliste Elke Lahousse. Het boek verscheen op 22 februari 2016 bij uitgeverij Manteau (ISBN 9789460415135).
In mei 2017 noemde Charlie Magazine De Sutter als een van de top 25 invloedrijke Belgen.[26]
Op 30 november 2023 verscheen haar nieuw boek met als titel Wie redt de toekomst?, eveneens uitgegeven door uitgeverij Manteau.[27]