Début 2021, il fait partie de l'équipe russe vainqueur de l'ATP Cup. Il se révèle ensuite à l'Open d'Australie où il est issu des qualifications. Alors qu'il participe pour la première fois à un tableau final de Grand Chelem, il passe le premier tour face à Gianluca Mager puis bat sèchement Egor Gerasimov au second tour (6-0, 6-1, 6-0). Il crée ensuite la surprise en éliminant successivement trois têtes de série : l'Argentin Diego Schwartzman ( ; 6-3, 6-3, 6-3), le Canadien Félix Auger-Aliassime ( ; 3-6, 1-6, 6-3, 6-3, 6-4) puis le Bulgare Grigor Dimitrov ( ; 2-6, 6-4, 6-1, 6-2), diminué physiquement. Il devient le joueur de l'ère Open à atteindre les demi-finales d'un Grand Chelem en étant issu des qualifications. Il est finalement battu par le mondial Novak Djokovic (6-3, 6-4, 6-2).