No Mundial da Alemanha, o lateral foi titular absoluto da seleção e comandou a defesa da equipe, que terminaria sendo eliminada após perder de 3–0 da futura campeã Itália. Nesmachniy chegou a anunciar sua aposentadoria internacional em 2007, porém voltou atrás na decisão e jogou ainda as eliminatórias da Eurocopa de 2008, onde a Ucrânia não conseguiu a vaga. O último jogo do lateral foi contra a Eslováquia, em fevereiro de 2009. No total, foram 69 partidas realizadas.