Malykhin creció en la ciudad siberiana de Kémerovo y construyó una impresionante trayectoria en la lucha: obtuvo el título de Maestro del Deporte en lucha libre, ganó el bronce en el Campeonato Ruso de Peso Pesado (2013) y el oro en el Campeonato Europeo de submission grappling (2016). Su carrera profesional de MMA comenzó en septiembre de 2016 en promociones regionales rusas, donde encadenó ocho victorias, todas por nocaut o sumisión.
En 2020 firmó con ONE Championship y debutó el 5 de marzo de 2021 con una victoria por TKO sobre Alexandre Machado. Su ascenso a la cima absoluta fue vertiginoso: el 11 de febrero de 2022 ganó el título interino de peso pesado al noquear a Kirill Grishenko; el 3 de diciembre de 2022 conquistó el título de peso semipesado al noquear a Reinier de Ridder en el primer asalto; y el 23 de junio de 2023 unificó el título de peso pesado tras vencer por TKO a Arjan Bhullar. El 1 de marzo de 2024 hizo historia al conquistar también el título de peso mediano —de nuevo con un TKO sobre De Ridder—, convirtiéndose en el primer y, hasta la fecha, único peleador en poseer simultáneamente tres títulos mundiales de MMA en diferentes categorías de peso.
El 9 de noviembre de 2024 perdió inesperadamente su título de peso pesado por decisión dividida ante el retador senegalés Oumar “Reug Reug” Kane. Posteriormente, Malykhin se preparó con gran determinación para la revancha y el 15 de mayo de 2026, en ONE Friday Fights 154, en el estadio Lumpinee de Bangkok, recuperó el título con un nocaut en el cuarto asalto. Inmediatamente después del combate se quitó los guantes como señal de su retiro, algo que la organización confirmó poco después. Cerró su carrera con un récord profesional de 15 victorias y 1 derrota.
Una precisión importante: en los medios a veces se llamó a Malykhin “double champ”, pero esto hacía referencia a la posesión simultánea de varios títulos de MMA y no a un título en otro deporte. Era un peleador de MMA puro con una base de lucha.