Zijn politieke carrière begon op 19 september 2001, toen hij op 27-jarige leeftijd waarnemend minister van economische zaken werd in de regering van de Autonome Republiek van de Krim, een functie die hij tot januari 2003 bleef vervullen. Van januari 2003 tot februari 2005 was hij vicepresident van de Nationale Bank van Oekraïne en fungeerde in de tweede helft van 2004 tevens als waarnemend president, toen bankpresident Serhij Tihipko campagneleider was van Viktor Janoekovytsj in de presidentsverkiezingen van dat jaar. Vervolgens was Jatsenjoek van 9 maart tot 27 september 2005 vicegouverneur van de oblast Odessa.