Ovtcharov voitti Pekingin olympialaisissa 2008 hopeaa joukkuepelissä, joukkueeseen kuuluivat lisäksi Timo Boll ja Christian Süß, mutta kaksinpelissä pelit päättyivät neljännellä kierroksella. Lontoon olympialaisista Ovtcharov voitti kaksi mitalia, pronssia kaksinpelistä ja joukkuepelistä. Ovtcharov sai olympiapronssia myös joukkuepelistä Rio de Janeirossa 2016 sekä kaksinpelistä Tokiossa 2020.