Polukhin deltok i sitt første VM ved VM 2009 i Vuokatti. Der vant Russland 1x4 + 2x5 km stafett, åpen klasse. Individuelt fikk han sølv på 10 og 20 km langrenn, og bronse på langrennsspeinten. Han fikk også bronse på 3,6 km jaktstart i skiskyting. På 12,5 km skiskyting kom han på 5.-plass.