Suurmestarin arvon Ponomarov varmisti aikoinaan nuorimpana maailmassa, 14 vuoden ja 17 päivän ikäisenä.[2]
FIDE:n maailmanmestaruuden Ponomarov saavutti 2002, kun hän kukisti Moskovassa pelatussa knock-out-turnauksen loppuottelussa maanmiehensä Vasyl Ivantšukin pistein 4½–2½. Metropol-hotellissa pelattu finaali oli yksipuolinen näytelmä. Ensimmäisessä pelissä Ivantšuk pelasi hermostuneesti ja hävisi nopeasti. Seuraavissa peleissä hänen ei onnistunut viimeistellä lupaavia asemia. Ottelu ratkesi käytännössä viidennessä pelissä, jossa Ivantšukin selvä etu karkasi ja Ponomarov nousi voittoon. Nuori mestari hyötyi FIDE:n turnauksissa tuolloin käytetystä nopeasta pelirytmistä, mutta hän osoitti myös hallitsevansa hyvin pelin kaikki osa-alueet.[2]
Ponomarovin piti pelata Prahan sopimuksen mukaisesti FIDE:n MM-ottelu Garri Kasparovia vastaan 2003. Ottelu kariutui, koska Ponomarov ja hänen silloinen managerinsa Silvio Danailov eivät allekirjoittaneet sopimusta.[3] Ponomarov menetti tittelinsä 2004, kun Rustam Kasymdžanov voitti FIDE:n knock-out-turnauksen. Vuonna 2005 Ponomariov saavutti tiettävästi viimeisen ihmisen voiton huipputason tietokoneohjelmasta turnausolosuhteissa.[4]
Vuonna 2011 Ponomarov voitti Ukrainan mestaruuden.[5]