В 2004 году боксировал на первенстве Европы в России, стал победителем в весовой категории до 46 кг. Получил Кубок как лучший боксер первенства Европы.
В 2005 выиграл чемпионат Украины среди взрослых в весе 51 кг.
В 2007 победил XI международный турнир памяти Семена Трестина, стал обладателем специального приза за победу в категории 57 кг. В том же году занял второе место на чемпионате мира в Чикаго.
В 2008 в Ливерпуле занял первое место на чемпионате Европы в категории до 57 кг. Завоевал титул лучшего боксера чемпионата вне зависимости от весовой категории. На Олимпийских играх 2008 года одержал победу в финале, был награжден Кубком Вэла Баркера.
В 2009 году на Чемпионате мира в Милане выиграл золото в весовой категории до 57 кг. Был признан лучшим боксером планеты вне зависимости от весовой категории по версии AIBA.
На чемпионате мира в 2011 году в Баку завоевал золото в весовой категории до 60 кг.
На Олимпийских играх в 2012 году победил в финале Сун-Чул Хана из Южной Кореи.
В 2012 году официально завершил выступления на любительских рингах, перешел в полупрофессиональный бокс.
26 июля 2013 года стало известно, что Василий Ломаченко подписал контракт с американской промоутерсокй компанией Top Rank.
13 октября 2013 года Ломаченко отправил в нокаут мексиканца Хосе Рамиреса в четвертом раунде поединка и завоевал титул WBO International в полулегком весе.
2013 г. - перешел в профессионалы, подписав в США контракт с одной из крупнейших промоутерских компаний в мире Top Rank.
В июне 2016 г. Ломаченко дебютировал в новой для себя весовой категории - втором полулегком весе (до 59 кг), установив при этом рекорд по скорости завоевания мирового титула в двух дивизионах. Нокаутировав чемпиона мира по версии WBO в этом весе Романа Мартинеса, Ломаченко пополнил коллекцию вторым чемпионским титулом в другой весовой категории. Чтобы добиться этого, украинец провел всего семь поединков на профессиональном ринге - меньше, чем кто-либо в истории бокса.
26 ноября 2016 года на арене гостинично-развлекательного комплекса Cosmopolitan в Лас-Вегасе, Ломаченко встретился с экс чемпионом мира в полулегком весе и самым серьезным соперником в своей оппозиции в лице ямайца Николаса Уолтерса. После 7-го раунда Уолтерс отказался продолжать бой. Была засчитана победа техническим нокаутом. Василий Ломаченко успешно и уверенно провел свою 1-ю защиту титула чемпиона мира.
Орден «За заслуги» І степени (15 августа 2012 года) — за достижение высоких спортивных результатов на ХХХ летних Олимпийских играх в Лондоне, проявленные самоотверженность и волю к победе, повышение международного авторитета Украины.
Орден «За заслуги» II степени (12 октября 2011 года) — за весомый личный вклад в развитие отечественного спорта, достижение высоких результатов, укрепления международного авторитета Украины.
Орден «За заслуги» III степени (4 сентября 2008 года) — за достижение высоких спортивных результатов на XXIX летних Олимпийских играх в Пекине (Китай), проявленные мужество, самоотверженность и волю к победе, повышение международного авторитета Украины.
Кубок Вэла Баркера (2008 год)
28.11.2016