Андрей Ярмоленко родился 23 октября 1989 года в Ленинграде. В возрасте трёх лет он вместе со своими родителями переехал в Чернигов, где и начал свою футбольную карьеру. Когда ему исполнилось тринадцать лет, он оказался в академии киевского "Динамо", но там ему закрепиться не удалось, и он вновь вернулся в Чернигов.

Вернулся в Киев Андрей в 2007 году, и спустя год он дебютировал за основной состав столичной команде в мате против "Ворсклы". При Валерии Газзаеве Яромленко был окончательно переведён из дубля в основу, где играл на позиции крайнего нападающего. В первые годы во взрослом футболе Андрей  часто забивал, но показывал не самую стабильную игру. Тем не менее, своё место в основе он не потерял и после ухода Газзаева.

В сезоне 2011/12 Ярмоленко засиял с новой силой. Он был одним из ключевых игроков киевского "Динамо" и был признан "Лучшим игроком Украины-2011" вслед за Андреем Ворониным.

В сборной Украины Андрей дебютировал в матче против сборной Андорры в 2009 году, всего восемнадцать минут потребовалось игроку "Динамо", чтобы забить свой первый мяч. А в товарищеском матче против сборной Уругвая на счету Ярмоленко самый быстрый гол в истории сборной Украины. Он забил мяч на 15ой секунде.