En 2000-2001, Samsonov a participé à son premier et seul Match des étoiles de la LNH à Denver. Le , il a été échangé aux Oilers d'Edmonton en retour de Marty Reasoner, Yan Stastny et un choix de deuxième ronde au repêchage d'entrée dans la LNH 2006 (Milan Lucic). Le , il a signé un contrat de 2 ans d'une valeur de 7,05M$ avec les Canadiens de Montréal.
La saison 2006-2007 a été la plus médiocre de la carrière de l'attaquant russe avec une piètre production de 26 points et seulement 9 buts ce qui est très peu pour la toupie russe.
Le durant l'après-midi, le directeur général Bob Gainey a soumis le russe au ballotage puisqu'il disait vouloir être échangé. Aucune équipe ne l'a réclamé. Samsonov a dit aux journalistes, le , qu'il regrettait d'avoir signé avec le grand club. Depuis ce temps, l'entraineur-chef Guy Carbonneau l'a assis au banc. Le il est échangé aux Blackhawks de Chicago en retour de Jassen Cullimore et Tony Salmelainen. Le il est réclamé au ballotage par les Hurricanes de la Caroline. Le , le dernier jour d'échange de joueurs, une transaction l'amène aux Panthers de la Floride contre Bryan Allen.
Carrière internationale
Avant de jouer dans la LNH, Samsonov avait représenté la Russie en 1996 et en 1997 aux Championnats du monde de hockey junior de 1996 et 1997. En 1997, il a remporté la médaille de bronze avec l'équipe nationale russe et a été nommé le meilleur joueur d'avant du tournoi, avec une récolte de six buts en six matches. En 2002, il a participé aux Jeux olympiques d'hiver de Salt Lake City et a gagné la médaille de bronze avec l'équipe nationale russe.
