Grenoblen talviolympialaisissa 1968 Belousov voitti suurmäen olympiakultaa; hän voitti Tšekkoslovakian Jiří Raškan 1,9 pisteellä hypättyään molemmilla kierroksilla puoli metriä tätä pidemmälle. Belousov ei ollut kisoissa ennakkosuosikki; edellisissä Neuvostoliiton-mestaruuskilpailuissa hän oli sijoittunut vasta 16:nneksi. Olympialaisten pienen mäen kilpailussa Belousov sijoittui kahdeksanneksi. Vuonna 1968 Belousov voitti myös Holmenkollenin ja Ounasvaaran kisoissa. Seuraavana talvena hän voitti ainoan Neuvostoliiton-mestaruutensa. Vuonna 1970 hän sijoittui Vysoké Tatryn MM-kilpailujen pikkumäessä kuudenneksi sekä voitti Holmenkollenin ja Falunin kilpailut.