A facut parte din lotul de haltere al Romaniei care, in 1984, la Jocurile Olimpice de la Los Angeles, a obtinut opt medalii olimpice – doua de aur, cinci de argint si una de bronz, cele mai multe din istoria participarii halterofililor romani la JO. In limitele categoriei 90 kg, Petre Dumitu a ridicat un total de 360 de kg si a urcat pe treapta a doua a podiumului olimpic.

Tot in 1984, Petre Dumitru a cucerit argintul la Campionatele Mondiale, in limitele aceleiasi categorii de greutate, cu aceeasi performanta - 360 kg la total.