Василий Ломаченко считается самым лучшим и техничным боксером-любителем за всю историю бокса. Боксом спортсмен начал заниматься в далеком 1994 году. Выступал в составе спортивно-физкультурного сообщества «Колос». Несмотря на молодые годы, спортсмен уже достаточно хорошо показал себя на мировой арене бокса.
Очень успешно выступил на первенстве Европы в Саратове, в 2004 году – стал победителем, а именно − в весовой категории до 46 килограмм. Там же ему был вручен кубок лучшего боксера первенства Европы 2004. Годом позже взял чемпионат Украины среди взрослых, в весе до 51 килограмма.
На ХI международном турнире, посвященном памяти Семена Трестина, Василий получил специальный приз за победу в той самой категории, в которой выступал и сам Трестин – до 57 кг.
В 2007 году чемпионат мира по боксу, проходивший в Чикаго, принес Ломаченко серебряную медаль в результате сомнительного проигрыша русскому спортсмену Альберту Селимову.
В 2008 выиграл чемпионат Европы в весовой категории до 57 кг, проходивший в Ливерпуле. Там же получил титул лучшего боксера чемпионата.
В Милане, на прошедшем в 2009 году чемпионате мира, талантливый украинец выиграл золото, победив в финале россиянина Сергея Водопьянова.
По версии AIBA в 2009 Василий Ломаченко был признан лучшим боксером мира вне зависимости от весовой категории.
2010 год выдался не продуктивным, так как Василий пропустил все турниры по причине травмы.
В 2011 году, на чемпионате мира в Баку Ломаченко неожиданно для всех проиграл в 1/8 финала бразильскому спортсмену Робинсону Консенсайро. Счет был 19/20, и решение судей вызвало массу дискуссий и разбирательств. После победу все-таки присудили Василию, со счетом 19/18. На том чемпионате украинец взял золото в категории до 60.