Írj folytatást erre a bekezdésre - Lysenko 2009 júliusában tért vissza a versenyre, és 76,41 méterrel elnyerte az orosz címet. 2010-ben aranyérmet nyert az IAAF Continental Cup-on, és harmadik lett az IAAF Hammer Throw Challenge-ben az év végén, összesen 223,96 méterrel a három legjobb dobása miatt. 2011-ben megnyerte első világbajnokságát az első világbajnokságon, ahol a három legjobb nő mind 75 méteren ment. Megnyerte a kalapácsdobást.
Aranyérmet a 2012-es londoni olimpián, 78,18 méteres dobással. A 2013-as világbajnokságot 78,80 méterrel nyerte meg.