Pobjedonoszew vertrat sein Heimatland im Juniorenbereich bei der U18-Junioren-Weltmeisterschaft 1999 sowie den U20-Junioren-Weltmeisterschaften 2000 in der Top-Division und 2001 in der Division I. Im Seniorenbereich lief er bei den Weltmeisterschaften der Top-Division 2005 und 2007 auf. Bei der WM 2005 wurde er nach einem auf Nandrolon positiven Dopingtest vom Turnier ausgeschlossen. Außerdem spielte er für die Ukraine in der Division I 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, als er als torgefährlichster Abwehrspieler (vier Tore und eine Vorlage) in das All-Star-Team des Turniers der A-Gruppe gewählt wurde, aber den Abstieg seiner Mannschaft in die B-Gruppe nicht verhindern konnte, 2013, als der sofortige Wiederaufstieg gelang, 2014, 2015 und 2016.