Petreaus je v četrtek podal odstopno izjavo predsedniku ZDA Baracku Obami, ta pa jo je v petek sprejel. Ljubezensko razmerje generala, ki so ga v Washingtonu spoštovali voditelji obeh glavnih strank, je odkrila zvezna policija FBI in to po naključju. FBI je preiskoval domnevni vdor v spletno pošto Petraeusa. Ob prebiranju spletne pošte pa so agenti FBI odkrili, da ni šlo za vdor. Kazenske ovadbe menda ne bo ne za Petraeusa in ne za 39-letno Broadwellovo, ki je poročena in ima dva sinova.
Predsednik Obama je bil o razmerju seznanjen že v sredo, dan po splošnih volitvah v ZDA, ko je osvojil drugi štiriletni predsedniški mandat. Afera in odstop nimata političnih implikacij, saj so Petraeusa spoštovali tako republikanci kot tudi demokrati. Omenjali so ga kot možnega bodočega obrambnega ministra ali državnega sekretarja pri Obami, pa tudi kot možnega predsedniškega kandidata republikancev v letu 2016.
Po generalovem odstopu je Obama pisno sporočil, da je Petraeus izjemno dobro služil ZDA in je bil eden od izjemnih generalov svoje generacije. Pomagal je pri prilagoditvi oboroženih sil novim izzivom in vodil vojake v Iraku in Afganistanu. 
"General David Petraeus je eden od največjih ameriških vojaških junakov. Njegovo vodstvo je privedlo do uspeha v Iraku. General Petraeus je posvetil svoje življenje služenju državi, ki jo ima rad, in Amerika je zaradi tega toliko boljša," je sporočil senator iz Arizone in predsedniški kandidat republikancev leta 2008 John McCain.
Položaj vršilca dolžnosti šefa Cie je prevzel Petraeusov namestnik Michael Morell, ki bo moral prihodnji teden namesto generala pričati pred kongresom glede terorističnega napada na konzulat v Bengaziju 11. septembra letos. V napadu je med drugimi umrl veleposlanik ZDA v Libiji Christopher Stevens.
Petraeus je imel afero z Broadwellovo od julija 2010 do julija 2011, ko je bila rezervna vojaška častnica z njim v Afganistanu in je zbirala material za generalovo biografijo, ki so jo izdali letos. Broadwellova je sicer diplomirala na vojaški akademiji West Point, zaposlena pa je kot raziskovalka univerze Harvard.
"Včeraj popoldne sem predsednika zaprosil, naj mi dovoli odstopiti s položaja direktorja Cie iz osebnih razlogov. Po 37 letih zakona sem pokazal izredno slabo presojo, ker sem se zapletel v izvenzakonsko razmerje. Takšno obnašanje ni sprejemljivo, ne za moža in ne za vodjo organizacije, kot je naša," je v pismu podrejenim sporočil Petraeus.
Petraeus se je kmalu po koncu šolanja na vojaški akademiji West Point poročil s Holly Knowlton, sicer hčerko generala Williama Knowltona, ki je v tistem času poveljeval ugledni akademiji. V zakonu imata dva otroka, hčer Anne in sina Stephena. Soproga danes dela v zveznem uradu za zaščito potrošnikov.
Petraeus je v času napada na Irak leta 2003 poveljeval 101. zračni diviziji, naslednje leto je prevzel poveljstvo za urjenje iraških sil, leta 2007 pa je prevzel poveljevanje vsem ameriškim in mednarodnim enotam v Iraku. Na tem položaju je ostal do septembra 2008, nakar ga je predsednik George Bush mlajši imenoval za poveljnika centralnega poveljstva ZDA (Centcom), ki je pristojno za območje okrog 20 držav od Egipta do Pakistana.
Leta 2010 ga je na pomoč poklical tudi predsednik Obama ter ga postavil na čelo ameriških in mednarodnih sil v Afganistanu. Leta 2011 se je upokojil in postal direktor Cie. Pred vojno v Iraku je Petraeus služil tudi v Bosni in Hercegovini.