* Penampilan dan gol di klub senior hanya dihitung dari liga domestik dan akurat per 10 Maret 2024 ‡ Penampilan dan gol di tim nasional akurat per 21 Juni 2021
Dia memulai kariernya profesionalnya bersama Spartak Moskow pada tahun 2006 dan membuat 166 penampilan dengan catatan 38 gol. Dia juga pernah dua kali dipinjamkan masing-masing untuk klub Tom Tomsk dan Rostov, memenangkan Piala Rusia 2013–14 dengan Rostov. Pada tahun 2015, ia bergabung dengan Zenit Saint Petersburg. Dia adalah pemegang rekor gol terbanyak yang dicetak di Liga Utama Rusia dengan total 148 gol.[2]
Dzyuba lahir di Moskow, Uni Soviet, pada tahun 1988, dengan ayah berkebangsaan Ukraina dan ibu Rusia. Dia bergabung dengan sekolah sepak bola Spartak Moskow dan mulai bermain untuk tim cadangan pada tahun 2005.[4] Pada tahun 2006, ia pertama kali bermain untuk tim pertama di pertandingan Piala Rusia melawan FC Ural, menggantikan Roman Pavlyuchenko di menit ke-85. Debutnya di Liga Utama Rusia adalah sebagai pemain pengganti yang terjadi di pekan ke-12 saat melawan Saturn Moskow Oblast. Ia bermain di 7 pertandingan sebagai pemain pengganti di musim itu, tapi tidak mencetak gol.[5]
Pada 7 Agustus 2009, ia bergabung dengan FC Tom Tomsk dengan status pinjaman sampai dengan Desember 2009.[6]
Pada musim 2013–14, Dzyuba mencetak 17 gol saat dipinjamkan ke FC Rostov.
Ia menjalani debut pertama bersama Tim nasional sepak bola Rusia pada 11 September 2011 dalam sebuah pertandingan persahabatan melawan Yunani. Dia dipanggil untuk skuat sementara UEFA Euro 2012.[11] Sayangnya, Ia tidak termasuk di skuat final yang Fabio Capello pilih untuk kompetisi.[12]
Setelah Piala Dunia, Dzyuba terpilih secara teratur oleh manajer baru Leonid Slutsky. Dia mencetak gol pertamanya saat melawan Liechtenstein pada 8 September 2014, gol terakhir timnya dalam kemenangan 4–0 di Kualifikasi UEFA Euro 2016.[13] Satu tahun kemudian, ia mencetak empat gol dalam kemenangan 7–0 atas lawan yang sama di pertandingan berikutnya;[14] ia mengakhiri perjuangan Rusia sebagai pencetak gol terbanyak dengan 8 gol dan membantu "Sbornaya" (julukan tim nasional Rusia) lolos ke putaran akhir UEFA Euro 2016.
Pada 11 Mei 2018, ia dipilih untuk skuat sementara Rusia yang dipersiapkan untuk tampil di Piala Dunia FIFA 2018,[15] dan pada 3 Juni, ia termasuk di skuat akhir yang dibawa.[16] Dia datang sebagai pemain pengganti dalam pertandingan pembukaan pada 14 Juni dan mencetak gol ketiga dalam kemenangan 5–0 atas Arab Saudi.[17] Dia mencetak satu gol pada pertandingan berikutnya saat melawan Mesir.[18]