Pimenov vandt sølv i [[toer uden styrmand]] for [[Sovjetunionen]] ved [[Sommer-OL 1980|OL 1980]] i hjembyen [[Moskva]]. Hans makker i båden var hans tvillingebror [[Nikolaj Pimenov]]. Brødrene måtte i finalen se sig slået af et andet tvillingepar, [[Bernd Landvoigt|Bernd]] og [[Jörg Landvoigt]] fra [[Østtyskland]], mens [[Storbritannien|briterne]] [[Charles Wiggin]] og [[Malcolm Carmichael]] tog bronzemedaljerne.<ref>{{cite news|url=https://www.sports-reference.com/olympics/athletes/pi/yury-pimenov-1.html|title=Sportsreference.com: Yury Pimenov|access-date=2019-09-07|archive-date=18. oktober 2012|archive-url=https://web.archive.org/web/20121018203917/http://www.sports-reference.com/olympics/athletes/pi/yury-pimenov-1.html|url-status=dead}} {{en sprog}}</ref> Han havde ikke mulighed for at deltage ved [[Sommer-OL 1984|OL 1984]] i [[Los Angeles]], som følge af kommunist-blokkens boykot af legene, men han deltog senere ved både [[Sommer-OL 1988|OL 1988]] i [[Seoul]] og ved [[Sommer-OL 1992|OL 1992]] i [[Barcelona]].
Sport