За этот период времени он участвует в следующих боевых операциях: с 10 апреля по 13 сентября 1919 г. на Южном фронте, в районе станицы Константиновской, и далее в составе своего подразделения; с 7 июня по 5 сентября 1920 г. в боях и наступлении до г. Полоцк и в отступлении до станции Молодечно; с 25 сентября по 12 октября 1920 г. из района г. Слонима участвовал в отступлении от города до местечка Глубокое; с 16 февраля по 10 марта 1921 г. участвовал в походе и войне за освобождение трудящихся Грузии; с 14 марта по 10 апреля 1921 г. участвовал в подавлении дашнакского восстания в Армении в составе войск Эриванского направления; с 28 июня по 10 июля 1921 г. участвовал в ликвидации Зангезурского мятежа на правом боевом участке, в составе того же подразделения.
1 мая 1922 г. он принимает красную присягу, а 1 июля назначается начальником Артиллерийской школы артиллерии 2-й Кавказской стрелковой имени Степина дивизии, 1 февраля 1923 г. – помощником командира легкого артиллерийского дивизиона той же дивизии и с 25 февраля приступает к исполнению должности. Потом он несколько раз назначался врид командира 1-й батареи и артиллерийского дивизиона и возвращался к исполнению прежних обязанностей.
Имея хорошую боевую подготовку, батарея Б.С. Петропавловского выигрывает тифлисские состязания артиллерийских частей армии (1923 г.) и удостаивается приза за стрельбу на звание «Лучшей легкой батареи ОКА». Летом 1924 г. врид начподив 2-й Кавказской стрелковой имени Степина дивизии В.Абрамович подписал рекомендацию о поддержке ходатайства политотдела о командировании Б.С. Петропавловского в Артиллерийскую академию РККА имени Ф.Э. Дзержинского.
16 августа 1924 г. его прикомандировывают к Академии для сдачи вступительных экзаменов, после чего с 1 октября по постановлению ВАК зачисляют в число слушателей 1 – го курса строевого факультета.
Помимо изучения теории, слушатели бывали на различных военных заводах, где знакомились с новыми типами вооружений и изучали их достоинства и недостатки, кроме того, для закрепления изученного материала уже на первом курсе слушатели принимали участие в выездных практических занятиях. Так, в частности, он ездил на Лужский полигон, оттуда на Главный артиллерийский полигон и в конце – в г. Кронштадт.
Приказом РВС СССР с 1 сентября 1925 г. Артиллерийская академия была слита с Военно-инженерной и на их базе образована Военно-техническая академия, слушателем которой Б.С. Петропавловский стал вместе со своими товарищами. На 2-м курсе он перешел на баллистический факультет, в составе которого был отправлен на практические занятия в Ленинградский политехнический институт.
21 апреля 1927 г. его назначили командиром 1-го отделения (12 человек) 2-го взвода слушателей ВТА.
Вернувшись из отпуска, Б.С. Петропавловский приступил к написанию диплома по теме опытно-исследовательского характера по баллистике: «Исследование закона развития давлений в различных орудиях на основании обработки велосиметрических кривых».
Заместителем председателя комиссии по рассмотрению и защите дипломных работ слушателя артиллерийского факультета Б.С. Петропавловского был старший руководитель И.П. Граве, под руководством которого в баллистической лаборатории Академии Борис Сергеевич вместе с Георгием Эриховичем Лангемаком занимался выполнением заказов Лаборатории Н.И. Тихомирова.
При оценке деловых и человеческих качеств выпускника партийные органы делают вывод о его наибольшей пригодности и дальнейшем использовании. Показателем этого могут служить различные характеристики и аттестации.
Из аттестации, направленной начальником Академии в адрес начальника Командного управления ГУ РККА от 10 апреля 1929 г.: