בשנת 2004 עבר לאמן את נבחרת אוקראינה, בה היה לעוזרו של המאמן הראשי אולג בלוחין. העוזר השני של המאמן היה חברו לנבחרת ברית המועצות - אנדריי באל. בשנת 2006 הצליח צוות המאמנים בלוחין, קוזנצוב ובאל להוביל את הנבחרת האוקראינית להעפלה למונדיאל (הראשון בתולדותיה). באותו הטורניר אוקראינה הגיעה עד לשלב רבע גמר, בו הפסידה לנבחרת איטליה. בדצמבר 2007, לאחר שנבחרת אוקראינה לא הצליחה להעפיל לאליפות אירופה, התפטר קוזנצוב (יחד עם בלוחין ובאל) מאימון הנבחרת.