Преди да започне да доминира на професионалния ринг, Ломаченко „избърса пода“ с конкуренцията в аматьорския бокс и спечели не един, а два златни медала от Олимпийски игри – Пекин 2008 г. и Лондон 2012 г. Лома завърши кариерата си при аматьорите с 396 победи и една загуба.
Единственото поражение за Ломаченко е нанесено от руснак на име Алберт Селимов. През 2007 г. на финал на Световно първенство по бокс в Чикаго двамата се срещат между въжетата, а Селимов успява да надвие украинеца с 16-11 и ръката му бива вдигната високо след края на двубоя.
Петното върху статистиката на Ломаченко бива изчистено скоро след това. Нещо повече – украинецът побеждава на два пъти Алберт Селимов, като най-ярка остава неговата победа на Олимпийските игри в Пекин през 2008г.
