Еще в 1994 году Петухов избирался депутатом городской думы первого созыва города Нефтеюганска. Выборы в Госдуму в 1995 году он проиграл ставленнику ЮКОСа Лотореву (сейчас бытует мнение, что победу в округе у Петухова украли), но все равно решил участвовать в выборах мэра Нефтеюганска в 1996 году.
ЮКОС активно боролся против Петухова на выборах, но весь негативный пиар против него не возымел никакого эффекта — нефтеюганцы уж слишком негативно относились к лишавшему их работы ЮКОСу и его высокомерному руководству. Проплаченные нефтяным гигантом публикации против Петухова лишь повышали рейтинг кандидата. Сам же Петухов в ответ публиковал антиюкосовские материалы, в которых разоблачал теневую финансовую деятельность компании.
В результате Петухов неожиданно для всех выиграл мэрские выборы 27 октября 1996 года, обойдя очередного протеже ЮКОСа Виталия Севрина, возглавлявшего город еще со времен советской власти.
"Будучи депутатом, Владимир Аркадьевич прославился как активный защитник интересов горожан. Тогда с Петуховым на выборы шел глава администрации Виталий Севрин. Все были уверены, что Севрин выиграет. Мы, журналисты, приехали на один участок, там узнали, что голосов больше у Петухова, на другой, третий, пятый и везде та же картина, голосов больше у Владимира Аркадьевича. И могу сказать что это, на мой взгляд, были первые честные выборы мэра города в нашей стране. Удивительно, что административный ресурс не помог избраться тому, на кого поставили все и губернатор, и нефтяники и федеральный центр", — вспоминал известный нефтеюганский журналист и депутат Гордумы Александр Дудич, работавший в то время корреспондентом в оппозиционной телекомпании[17].
Любопытно, что Севрин, стоявший у истоков деятельности ЮКОСа, по инициативе Петухова будет привлекаться к уголовной ответственности, но тюремный срок в 8,5 лет ему присудят только через несколько лет после гибели нефтеюганского мэра, причем, срок дадут за взятку, которую Севрин получил, работая начальником управления природных ресурсов Хабаровского края в 2003 году.
Итак, Нефтеюганск обрел поистине народного мэра, и главной целью Петухова на этом посту стало превращение города в современное, благополучное, удобное для труда и отдыха место. "Город за одно лето 1997 года стал преображаться у всех на глазах. Появились аккуратные тротуарчики, асфальтировались дороги, на здании больничного комплекса появились видимые всему городу часы, зазеленели газоны", — вспоминает предприниматель Идык Халфин[18]. Но обеспечить дальнейшее развитие города мог только ответственный подход нефтяного бизнеса к территории своей деятельности. Однако оказалось, что планы мэра пошли вразрез с идеей Ходорковского о превращении Нефтегаюнска из стабильного муниципального образования в город "временщиков" или поселок вахтовиков.