Pohod na svetovni vrh je Popov začel na olimpijskih igrah v Barceloni leta 1992, ko je slavil na 50 in 100 m prosto. Uspeh je ponovil 4 leta kasneje v Atlanti. Popov se lahko pohvali še s šestimi naslovi svetovnega in 10 naslovi evropskega prvaka. Na velikih tekmovanjih je bil nepremagljiv sedem let.

Leta 2000 na olimpijskih igrah v Sydneyju mu je primat odvzel Peter Van der Hoogenband, a je Popov leta 2003 na svetovnem prvenstvu spet stopil na vrh.

Rus je polom doživel na zadnjih olimpijskih igrah v Atenah - ni se uvrstil v finale na 50 m in 100 m prosto. Slovo od bazenov pa ne bo preveč grenko, saj ima še vedno najboljši čas na 50 m prosto (21,64).