Ljúka eftirfarandi setningu: Lysenko kom aftur til keppni í júlí 2009 og vann rússneska titilinn með 76,41 m. Hún vann gull á IAAF Continental Cup 2010 og varð í þriðja sæti í fyrstu Hammer Throw Challenge í IAAF í lok ársins, með samanlögð einkunn 223,96 metra fyrir þrjú bestu kast hennar. Árið 2011 vann hún sitt fyrsta heimsmeistaratitil á fyrsta heimsmeistaratitlinum þar sem þrjár bestu konur fóru allar yfir 75 m. Hún hlaut
Gullverðlaun í hamarkast á Ólympíuleikunum í London 2012 með 78,18 m. Hún vann heimsmeistaratitilinn árið 2013 með 78,80 m.