Khmyrova har spilt for det russiske laget HK Dynamo Volgograd siden 2005, og fikk da i en alder av 16 år sin første kamp i EHF Champions League. I sesongene 2008/09 og 2009/10 vant hun det russiske mesterskapet med Dynamo. I europeiske konkurranser vant hun EHF-cupen i 2007/08-sesongen.