W lutym 2004 roku obronił mistrzostwo Europy (Pula 2004), ponownie pokonując w finale na punkty Cammarelle (30:26). W sierpniu osiągnął największy sukces w swej amatorskiej karierze, tryumfując w turnieju olimpijskim w Atenach. Pokonał w nim kolejno: Sergeja Rożnowa (Bułgaria) – RSC 4, Muchtarchana Dyldäbekowa (Kazachstan) – PTS (31:15), Roberto Cammarelle (Włochy) – PTS (31:19), Muhammada Alego (Egipt) – walkower (kontuzja ręki Egipcjanina).
Po igrzyskach przeszedł na zawodowstwo. Bilans walk amatorskich: 125 zwycięstw i 7 porażek.
Boks zawodowy W 2005 roku podpisał kontrakt z niemiecką grupą promotorską Sauerland Events i w czerwcu zadebiutował na zawodowym ringu, nokautując w Kempten (Allgäu) Muhammeda Ali Durmaza (ówczesny bilans 2-2-0). Następnie wygrał 12 kolejnych walk z rzędu (w tym 9 przed czasem), co w 2007 roku zaowocowało zaproszeniem go do występu w 4-osobowym turnieju eliminacyjnym, który miał wyłonić pretendenta do tytułu mistrza świata IBF, posiadanego przez Wołodymyra Kłyczki. W półfinale Powietkin pokonał przez TKO w 11. rundzie byłego mistrza świata IBF i WBO Chrisa Byrda (40-3-1), aby w finale zmierzyć się z niepokonanym Eddiem Chambersem (30-0-0). Walka odbyła się w styczniu 2008 roku w Berlinie. Rosjanin wygrał zdecydowanie na punkty (117:111, 119:109, 116:112).