Zjemaletdinov komt uit de jeugdopleiding van Lokomotiv Moskou en maakte bij die club ook zijn debuut. Op 30 april 2016 werd met 0–2 verloren van Spartak Moskou door een eigen doelpunt van Ján Ďurica en een treffer van Zé Luís. Zjemaletdinov mocht veertien minuten voor tijd invallen voor Alan Kasajev.[1] Zijn vijfde optreden in het eerste elftal leverde ook zijn eerste doelpunten op. Op 21 mei 2016 opende hij na een halfuur de score tegen Mordovia Saransk. Na een doelpunt van Petar Škuletić maakte Zjemaletdinov er in de tweede helft 3–0 van, waarmee hij de wedstrijd besliste.[2] Het seizoen 2015/16 leverde vijf duels in het eerste elftal op en hierna vertrok de vleugelspeler naar Roebin Kazan.[3] Gedurende twee seizoenen kwam Zjemaletdinov tot vierenveertig competitiewedstrijden, waarin hij tweemaal tot scoren kwam. Lokomotiv Moskou haalde de oud-speler in de zomer van 2018 terug naar de hoofdstad.[4] Zijn contract bij Lokomotiv liep af na het seizoen 2023/24, waarop Zjemaletdinov voor een jaar bij CSKA Moskou tekende, plus een optie op een seizoen extra.[5]
Zjemaletdinov maakte zijn eerste doelpunt in de nationale ploeg op 4 september 2021 tijdens zijn zevende interlandoptreden, tegen Cyprus. Na het openingsdoelpunt van Aleksandr Jerochin zorgde hij tien minuten na rust voor de 0–2. Daarbij zou het vervolgens ook blijven.[9]