Hanty-Mansijskin MM-kilpailuissa 2011 Semerenko sijoittui sprintissä kymmenenneksi ja normaalimatkalla 11:nneksi. Nové Měston MM-kilpailuissa 2013 hän sai viestissä hopeaa ja normaalimatkalla pronssia. Sotšin olympialaisissa 2014 Semerenko oli mukana Ukrainan naisten olympiakultaa voittaneessa viestijoukkueessa. Lisäksi hän sijoittui viidenneksi takaa-ajokilpailussa ja 12:nneksi sprintissä ja yhteislähdössä. Östersundin MM-kilpailuissa 2019 hän saavutti pronssia viestissä, sijoittui pikakilpailussa 29:nneksi, normaalimatkalla 36:nneksi ja takaa-ajossa 38:nneksi.