Az ukrajnai születésű sportoló a Szovjetunió színeiben érte el legnagyobb sikereit. Az 1972-es müncheni ötkarikás játékokon 75,50 méteres olimpiai rekorddal állhatott a dobogó legfelső fokára, négy évvel később, az 1976-os montreali olimpián pedig bronzérmet szerzett.

Pályafutása során 1969-ben Európa-bajnoki címet nyert, emellett

négyszeres szovjet bajnok volt.

Bondarcsuk aktív éveit követően edzőként is meghatározó alakja maradt a sportágnak. Nevéhez fűződik a szovjet kalapácsvető-válogatott felkészítése az 1980-as és az 1988-as olimpiára, ahol tanítványai kimagasló eredményeket értek el.

Ukrajna 1992-es függetlenedése óta, önálló nemzetként összesen 38 olimpiai bajnoki címet szerzett a nyári és téli játékokon.