Eremenko nousi FF Jaron edustusjoukkueeseen kaudella 2004. Elokuussa 2005 hän siirtyi italialaiseen Udineseen Jaron kaikkien aikojen suurimmassa pelaajakaupassa. Kuusi vuotta myöhemmin Eremenkosta tuli kaikkien aikojen kallein suomalaispelaaja, kun hän siirtyi elokuussa 2011 Dynamo Kiovasta venäläiseen Rubin Kazaniin 13 miljoonalla eurolla. Rubinissa Eremenko voitti Venäjän Cupin kaudella 2011–2012, ja hän teki ratkaisevan maalin loppuottelussa. Elokuussa 2014 Eremenkosta tuli parhaiten palkattu suomalaispelaaja 2,2 miljoonan vuosipalkalla, kun hän siirtyi Rubinista TsSKA Moskovaan. Eremenko oli kaudella 2014–2015 joukkueensa paras ja koko Venäjän liigan toiseksi eniten maaleja tehnyt pelaaja 13 maalilla. Euroopan jalkapalloliitto UEFA:n kurinpitovaliokunta asetti Eremenkon lokakuussa 2016 kahden vuoden kilpailukieltoon. Syynä kilpailukiellolle oli kokaiinia sisältänyt dopingnäyte, jonka Eremenko antoi syyskuussa 2016 Mestarien liigan ottelun yhteydessä. Eremenko palasi kilpailukiellon jälkeen pelikentille Venäjän liigan Spartak Moskovassa lokakuussa 2018. Tammikuussa 2019 Eremenko siirtyi Venäjän liigan Rostoviin, jossa hän pelasi helmikuuhun 2021 asti. Oltuaan yli vuoden ilman seuraa, Eremenko palasi Veikkausliigaan HIFK:n riveihin kesällä 2022.
A-maajoukkueessa Eremenko debytoi 20-vuotiaana vuonna 2007 Belgiaa vastaan, ja hän vakiinnutti heti paikkansa maajoukkueen vakiomiehistössä. Ensimmäisen A-maaottelumaalin Eremenko teki vuonna 2010 Maltaa vastaan. Eremenko on ollut maajoukkueen runkopelaaja MM-karsinnoissa 2008–09, EM-karsinnoissa 2010–11, MM-karsinnoissa 2012–13 ja EM-karsinnoissa 2014–15, ja hän oli ennen kilpailukieltoaan A-maajoukkueen kokenein pelaaja 73 maaottelulla. Eremenkon lokakuussa 2016 saama kilpailukielto koski myös maaotteluita, eikä hän ole pelannut maajoukkueessa kilpailukiellon jälkeen.
Moskovassa syntyneen, mutta jalkapalloilija-isänsä seurasiirron seurauksena kolmevuotiaana Suomeen muuttaneen Roman Eremenkon pelaajaura aikuisten tasolla alkoi, kun hän nousi FF Jaron edustusjoukkueeseen kaudella 2004. Veikkausliigassa Eremenko debytoi 17-vuotiaana, kun Hannu Touru vaihtoi hänet kentälle 29. heinäkuuta 2004 ottelussa MyPa–FF Jaro. Samalla ottelussa nähtiin kentällä isä ja poika, kun Alexei Eremenko Sr. pelasi koko ottelun Jaron keskikentällä. Ensimmäisen liigamaalin Eremenko teki 18. syyskuuta 2004 ottelussa FF Jaro–FC Lahti. Eremenko pelasi ensimmäisellä liigakaudellaan yhteensä kuusi ottelua. Hän pelasi kauden aikana myös lainalla KakkosenJBK:ssa ja YkkösenGBK:ssa.
Varsinaisen läpimurron FF Jarossa Eremenko teki kaudella 2005, jolloin hän nousi avauskokoonpanon pelaajaksi. Eremenko vakiinnutti paikkansa Jaron keskikentällä ja pelasi heinäkuuhun mennessä yhteensä 13 ottelua, joista 10 avauskokoonpanossa. Kaudella 2005 Eremenko teki Veikkausliigassa kaksi maalia.
Udinese
Roman Eremenko siirtyi heinäkuussa 2005 viiden vuoden sopimuksella Italian Serie A:ssa pelanneeseen Udineseen.[2] Eremenkon siirto oli Jaron kaikkien aikojen suurin pelaajakauppa, kun Udinese maksoi Eremenkosta 180 000 euroa bonuksineen.[3] Eremenko ei kuitenkaan onnistunut murtautumaan Udinesen edustusjoukkueeseen, vaan hän pelasi kauden 2005–2006 seuran reservijoukkueessa.
Eremenko debytoi Udinesen edustusjoukkueessa ja Serie A:ssa 10. syyskuuta 2006 ottelussa FC Messina–Udinese. Hänestä tuli Mika Aaltosen, Mika Lehkosuon ja Alexei Eremenko Jr:n jälkeen neljäs Serie A:ssa pelannut suomalaispelaaja. Eremenko pelasi kuitenkin sarjan puoliväliin mennessä vain kuudessa ottelussa, ja tammikuussa 2007 Udinese lainasi hänet loppukaudeksi AC Sienaan.[4] Eremenko pelasi kevätkaudella AC Sienassa kymmenen ottelua, joista suurimman osan vaihtopelaajana. Udinese oli kaudella 2006–2007 Serie A:ssa 10. ja AC Siena 15.
Eremenko jatkoi elokuussa 2007 sopimustaan kahdella vuodella kesään 2012 saakka.[5] Jatkosopimuksesta huolimatta Eremenkon rooli Udinesessa jäi pieneksi kaudella 2007–2008. Eremenko aloitti kauden edelliskauden tapaan pelaamalla kahdessa ensimmäisessä sarjaottelussa, mutta tippui sen jälkeen kokoonpanon ulkopuolelle. Eremenko pelasi kauden aikana vain seitsemän ottelua, joista neljä vaihtomiehenä ja käyttämättömänä vaihtopelaajana hän oli 16 kertaa. Udinese oli sarjassa seitsemäs ja se pääsi pelaamaan UEFA Cupin 1. kierrokselle seuraavalla kaudella. Eremenkolle kausi oli kuitenkin pettymys, ja kauden päätteeksi hän ilmoitti olevansa valmis siirtymään paremman peliajan perässä toiseen seuraan.[6]
Dynamo Kiova
Roman Eremenko siirtyi elokuussa 2008 vuoden lainasopimuksella Ukrainan liigassa pelanneeseen Dynamo Kiovaan.[7] Eremenko debytoi Ukrainan liigassa 31. elokuuta 2008 ottelussa Dynamo Kiova–Metalurh Donetsk. Hän vakiinnutti paikkansa Dynamon avauskokoonpanossa ja pelasi kaudella 2008–2009 yhteensä 19 liigaottelua. Ensimmäisen maalin Eremenko teki 21. syyskuuta 2008 ottelussa FC Chornomorets–Dynamo Kiova, ja se jäi kauden ainoaksi liigamaaliksi. Mestarien liigassa Eremenko debytoi 17. syyskuuta 2008 ottelussa Dynamo Kiova–Arsenal. Ensimmäisen Mestarien liigan maalin hän teki 10. joulukuuta 2008 ottelussa Dynamo Kiova–Fenerbahçe SK, ja hänestä tuli yhdestoista suomalainen maalintekijä Mestarien liigassa.[8] Dynamon ottelut Mestarien liigassa päättyivät lohkovaiheeseen, mutta se jatkoi kevätkaudella europelejä UEFA Cupissa, jossa se eteni aina välieriin asti, jossa se kuitenkin hävisi otteluparinsa Šah’tar Donetskille. Eremenko pelasi kaikki Dynamon kuusi Mestarien liigan ottelua sekä seitsemän kahdeksasta UEFA Cupin ottelusta. Dynamo voitti ylivoimaisesti Ukrainan mestaruuden ja pääsi pelaamaan myös seuraavalla kaudella Mestarien liigan lohkovaiheeseen.
Dynamo ilmoitti toukokuussa 2009 käyttävänsä Eremenkon lainasopimukseen sisältyneen osto-option, ja Eremenko teki seuran kanssa viiden vuoden sopimuksen. Seurat eivät julkistaneen siirtosummaa, mutta lehtitietojen mukaan Dynamo maksoi Eremenkosta viisi miljoonaa euroa.[9] Dynamon ja Eremenkon kausi 2009–2010 alkoi Ukrainan Super Cupin voitolla. Eremenko pelasi Dynamon 30 sarjaottelusta 26, joista kaikki avauskokoonpanossa. Hän teki liigaotteluissa yhden maalin. Mestarien liigassa Eremenko pelasi kaikissa Dynamon kuudessa ottelussa täydet 90 minuuttia. Dynamo jäi kuitenkin FC Barcelonan, Interin ja Rubin Kazanin taakse lohkojumboksi ja sen euro-ottelut päättyivät Mestarien liigan lohkovaiheeseen. Ukrainan liigassa Dynamo jäi toiseksi, kun Šah’tar Donetsk vei mestaruuden kuuden pisteen erolla. Dynamo pääsi kuitenkin liigakakkosena seuraavan kauden Mestarien liigan karsintoihin.
Eremenko jatkoi yhtenä Dynamon avainpelaajista kaudella 2010–2011. Hän pelasi yhteensä 26 liigaottelua, joista 24 avauskokoonpanossa. Eremenko teki myös henkilökohtaisen yhden kauden maaliennätyksen, kun hän teki kauden aikana kolme maalia sarjaotteluissa. Eremenko oli suuressa roolissa myös Mestarien liigan karsinnoissa, jossa hän aloitti kaikki Dynamon neljä ottelua avauskokoonpanossa. Dynamo hävisi kuitenkin ratkaisevan otteluparin AFC Ajaxille ja jatkoi euro-otteluita Eurooppa-liigan lohkovaiheessa. Dynamo voitti oman lohkonsa ja jätti taakseen BATE Borisovin, AZ Alkmaarin ja Sheriff Tiraspolin. Kevätkaudella pelatuissa pudotuspeleissä Dynamo eteni puolivälieriin, jossa se kuitenkin hävisi otteluparinsa SC Bragalle.[10] Eremenko aloitti kaikki Dynamon 12 Eurooppa-liigan ottelua avauskokoonpanossa ja teki niissä yhden maalin. Eremenko voitti kuudella maaliin johtaneella syötöllään Eurooppa-liigan syöttötilaston.[11] Dynamo jäi edelliskauden tapaan toiseksi Ukrainan liigassa ja se joutui taipumaan myös Ukrainan Cupin finaalissa Šah’tar Donetskille, joka vei tuplamestaruuden.
Eremenko ehti aloittaa kauden 2011–2012 Dynamon riveissä. Hän pelasi Ukrainan Super Cupin ottelussa, kuusi liigaottelua sekä yhteensä neljä ottelua Mestarien liigan ja Eurooppa-liigan karsinnoissa.
Rubin Kazan
Roman Eremenko siirtyi elokuussa 2011 neljän vuoden sopimuksella Venäjän liigassa pelanneeseen Rubin Kazaniin. Seurat eivät julkistaneet siirtosummaa, mutta lehtitietojen mukaan Rubin maksoi Eremenkosta Dynamo Kiovalle 13 miljoonaa euroa. Siirtosumma oli kaikkien aikojen ennätyssumma, joka suomalaispelaajasta on koskaan maksettu. Samalla joukkueeseen siirtyi Alexei Eremenko Jr.[12][13] Eremenko debytoi Venäjän liigassa 10. syyskuuta 2011 ottelussa FK Krasnodar–Rubin Kazan. Eremenko vakiinnutti heti paikkansa Rubinin avauskokoonpanossa, ja hän pelasi 21 liigaottelua. Ensimmäisen maalin Venäjän liigassa Eremenko teki 26. marraskuuta 2011 ottelussa Rubin Kazan–Dynamo Moskova. Sekä Suomen Palloliitto että Urheilutoimittajain liitto valitsivat Eremenkon vuodenvaihteessa Vuoden jalkapalloilijaksi 2011.[14][15] Rubin Kazan pelasi kaudella 2011–2012 Eurooppa-liigan lohkovaiheessa, mutta Eremenko ei saanut pelata euro-otteluita, koska hän oli edustanut Dynamo Kiovaa samassa kilpailussa. Rubin oli kaudella 2011–2012 Venäjän liigassa kuudes, ja kauden kohokohdaksi jäi Venäjän Cupin finaali, jossa Eremenko teki 1–0-voittomaalin Dynamo Moskovaa vastaan.[16] Rubin pääsi cup-mestarina Eurooppa-liigan lohkovaiheeseen seuraavalla kaudella.
Rubinin ja Eremenkon kausi 2012–2013 alkoi Venäjän Super Cupin voitolla, kun se voitti FK Zenitin 2–0. Eremenkon kausi alkoi hyvin myös Venäjän liigassa, kun hän teki kuudessa ensimmäisessä ottelussa kolme maalia.[17] Eremenko pelasi Rubinin 30 sarjaottelusta yhteensä 25, joista 23 avauskokoonpanossa. Eremenko kasvatti lopullisen maalimäärän kauden lopussa kuuteen, joka oli hänen uusi kausikohtainen ennätys sarjaotteluissa. Rubin pelasi edelliskauden tapaan Eurooppa-liigan lohkovaiheessa, ja se voitti oman lohkonsa jättäen taakseen Interin, FK Partizanin ja Neftchi Bakun. Kevätkaudella pelatuissa pudotuspeleissä Rubin eteni puolivälieriin asti, jossa se kuitenkin hävisi otteluparinsa Chelsealle, vaikka voitti kotiottelunsa 3–2.[18] Eremenko pelasi Rubinin 12 Eurooppa-liigan ottelusta 10, joista 9 avauskokoonpanossa. Rubin oli kaudella 2012–2013 Venäjän liigassa kuudes ja se pääsi pelaamaan seuraavalla kaudella Eurooppa-liigan karsintoihin.
Eremenkon kausi 2013–2014 alkoi vauhdikkaasti, kun hän teki maalin heti kauden avausottelussa. Eremenko pelasi 27 sarjaottelua, joista 18 avauskokoonpanossa. Liigaotteluissa hän teki kolme maalia. Rubinin syyskausi sujui alavireisesti, kun joukkue voitti jouluun mennessä vain viisi ottelua ja seura erotti pitkäaikaisen valmentajansa Kurban Berdyjevin.[19] Eremenkon peliaika jäi myös syyskaudella normaalia pienemmäksi. Uusi valmentaja Rinat Biljaletdinov ei kuitenkaan onnistunut nostamaan joukkuetta 11. sijalta sarjan kärkeen, vaan joukkue oli lopulta sarjassa yhdeksäs. Rubin pääsi Eurooppa-liigan lohkovaiheeseen karsintojen kautta. Rubin voitti oman lohkonsa jättäen taakseen NK Mariborin, Zulte Waregemin ja Wiganin. Kevätkaudella pelatuissa pudotuspeleissä Rubin hävisi kuitenkin 1. kierroksen ottelunsa Real Betisille. Eremenko pelasi Rubinin kuudesta karsintaottelusta ja kahdeksasta Eurooppa-liigan ottelusta 11. Maaleja europeleissä syntyi yhteensä viisi. Samalla Rubinin viisi kautta kestänyt putki europeleissä päättyi.
TsSKA Moskova
Roman Eremenko purki sopimuksensa Rubinin kanssa ja siirtyi elokuussa 2014 neljän vuoden sopimuksella kahtena edellisenä kautena Venäjän liigan ja mestaruuden voittaneeseen TsSKA Moskovaan. Eremenkosta tuli lehtitietojen mukaan parhaiten palkattu suomalaispelaaja 2,2 miljoonan euron vuosipalkalla.[20][21] Eremenko debytoi TsSKA:ssa 31. elokuuta 2014 ottelussa TsSKA Moskova–FK Rostov, ja hän teki maalin heti ensimmäisessä ottelussaan. Eremenko pelasi siirtonsa jälkeen kaikki TsSKA:n 25 ottelua avauksessa, ja hän teki oman maaliennätyksen iskemällä 13 maalia. Eremenko oli kaudella 2014–2015 joukkueensa paras ja koko sarjan toiseksi paras maalintekijä. Sekä Suomen Palloliitto että Urheilutoimittajain liitto valitsivat Eremenkon vuodenvaihteessa Vuoden jalkapalloilijaksi 2014.[22][23] Eremenko pelasi avauskokoonpanossa myös kaikissa TsSKA:n kuudessa Mestarien liigan ottelussa. TsSKA jäi kuitenkin Bayern Münchenin, Manchester Cityn ja AS Roman taakse lohkojumboksi ja sen euro-ottelut päättyivät Mestarien liigan lohkovaiheeseen. Venäjän liigassa TsSKA jäi toiseksi, kun Zenit vei mestaruuden seitsemän pisteen erolla. TsSKA pääsi kuitenkin liigakakkosena seuraavan kauden Mestarien liigan karsintoihin. Eremenko valittiin kauden aikana kolme kertaa Venäjän liigan Kuukauden pelaajaksi, ja kauden päätteeksi Venäjän jalkapalloliitto valitsi hänet Venäjän liigan Vuoden pelaajaksi.[24][25]
Eremenko jatkoi kaudella 2015–2016 TsSKA:n avainpelaajana, vaikka syyskautta varjosti loukkaantuminen.[26][27] Loppuvuodesta 2015 tehdystä leikkauksesta huolimatta Eremenko pelasi 30 sarjaottelusta yhteensä 25, joista 23 avauksessa. Liigaotteluissa hän teki kolme maalia. Urheilutoimittajain liitto valitsi Eremenkon vuodenvaihteessa Vuoden jalkapalloilijaksi 2015, ja norjalainen sanomalehti Verdens Gang valitsi Eremenkon ainoana suomalaispelaajana pohjoismaisten pelaajien vuoden 2015 tähdistökentälliseen.[28][29] Eremenko pelasi myös neljässä TsSKA:n Mestarien liigan karsintaottelussa sekä kolmessa lohkovaiheen ottelussa. TsSKA jäi kuitenkin Wolfsburgin, PSV Eindhovenin ja Manchester Unitedin taakse lohkojumboksi ja sen euro-ottelut päättyivät jälleen Mestarien liigan lohkovaiheeseen. TsSKA voitti Venäjän liigan ja mestaruuden kahden pisteen erolla toiseksi tulleeseen Rostoviin, ja se pääsi suoraan seuraavan kauden Mestarien liigan lohkovaiheeseen.[30]Venäjän Cupin finaalissa TsSKA joutui taipumaan Zenitille maalein 1–4.
TsSKA:n ja Eremenko siirtyivät pelaamaan kauden 2016–2017 alussa uudelle TsSKA Arenalle. Ensimmäisen kotiottelun uudella kotistadionilla TsSKA ja Eremenko pelasivat 10. syyskuuta Terek Groznya vastaan. Euroopan jalkapalloliitto UEFA:n kurinpitovaliokunta määräsi Eremenkon väliaikaiseen 30 päivän pelikieltoon maaottelutauolla 6. lokakuuta, ja pelikieltoa jatkettiin sen jälkeen 15 päivällä.[31][32] Väliaikaisen pelikiellon jälkeen UEFA:n kurinpitovaliokunta tiedotti 18. marraskuuta 2016, että se on asettanut Eremenkon kahden vuoden kilpailukieltoon. Syynä kilpailukiellolle on kokaiinin käyttö. Eremenko antoi kokaiinia sisältäneen dopingnäytteen 14. syyskuuta pelatussa Mestarien liigan ottelussa Leverkusen–TsSKA.[33] Hän teki ottelussa TsSKA:n toisen maalin.[34]Kansainvälinen jalkapalloliitto FIFA laajensi pelikiellon koskemaan koko maailmaa joulukuussa 2016.[35] Eremenko ehti pelata ennen kilpailukieltoaan syyskaudella yhdeksän Venäjän liigan ottelua, joissa hän teki kolme maalia sekä kaksi Mestarien liigan ottelua, joissa hän teki yhden maalin. TsSKA ilmoitti toukokuussa 2017, että Eremenkon sopimus päättyy kauteen 2016–2017.[36] TsSKA:n ottelut Mestarien liigassa päättyivät lohkovaiheeseen ja Venäjän liigassa joukkue oli toinen, kun Spartak vei mestaruuden seitsemän pisteen erolla. Eremenko valitti kilpailukiellosta UEFA:n kurinpitovaliokunnalle ja Urheilun kansainväliseen vetoomustuomioistuimeen CAS:iin, mutta valitukset hylättiin.[37][38]
Spartak Moskova
Roman Eremenko teki elokuussa 2018 sopimuksen Venäjän liigassa pelanneen Spartak Moskovan kanssa, ja hän sai aloittaa harjoittelun joukkueen kanssa.[39] Eremenko vapautui kahden vuoden kilpailukiellosta lokakuussa 2018. Eremenko palasi pelikentille ja debytoi Spartakissa 7. lokakuuta 2018 ottelussa Yenisey–Spartak.[40][41] Hän pelasi Spartakissa syyskauden aikana vain neljässä liigaottelussa. Seura purki Eremenkon sopimuksen tammikuussa 2019.[42][43]
Rostov
Roman Eremenko siirtyi tammikuussa 2019 kahden ja puolen vuoden sopimuksella Venäjän liigassa pelaavaan Rostoviin.[44] Eremenko debytoi Rostovin riveissä 3. maaliskuuta 2019 ottelussa Yenisey–Rostov. Eremenko pelasi Rostovissa kevätkauden aikana yhdeksän liigaottelua, joissa hän teki kolme maalia. Rostov oli kaudella 2018–2019 Venäjän liigassa yhdeksäs. Kauden päätteeksi Eremenko solmi uuden neljän vuoden sopimuksen Rostovin kanssa.[45]
Eremenko vakiinnutti paikkansa Rostovin kokoonpanossa kaudella 2019–2020. Hän pelasi yhteensä 19 liigaottelua, joista 16 avauskokoonpanossa. Maaleja Eremenko teki kauden aikana viisi. Kausi katkesi keväällä kolmeksi kuukaudeksi koronaviruspandemian vuoksi. Myös Eremenko ja viisi muuta Rostovin pelaajaa sairastuivat koronavirukseen.[46][47] Sarja pelattiin loppuun kesän 2020 aikana. Rostov taisteli kauden aikana jopa paikasta sarjan kärkikolmikkoon, mutta joukkue oli lopulta Venäjän liigassa viides ja se pääsi seuraavan kauden Eurooppa-liigan karsintoihin.
Kaudella 2020–2021 Eremenko ehti pelata 16 sarjaottelussa, ennen kuin jätti seuran yllättäen helmikuussa 2021.[48][49] Eremenko palasi Suomeen ja on sittemmin harjoitellut JBK:n, FC Viikinkien ja Jaron kanssa.[50][51][52]
HIFK
Eremenko solmi heinäkuussa 2022 loppukauden kestävän sopimuksen HIFK:n kanssa.[53] Ensimmäisen maalinsa HIFK:n paidassa hän teki AC Oulua vastaan tappioon päättyneessä ottelussa 18. syyskuuta 2022.[54] Yhteensä Eremenko pelasi 11 ottelua Veikkausliigassa ja teki niissä kaksi maalia. HIFK:n kausi päättyi putoamiseen Ykköseen.[55]
Honka
Toukokuun alussa 2023 Eremenko allekirjoitti loppukauden mittaisen sopimuksen FC Hongan kanssa.[56] Hän pelasi kauden aikana yhteensä 17 ottelua Veikkausliigassa, onnistuen maalinteossa kolmesti. Honka sijoittui sarjassa viidenneksi, mutta ajautui lopulta konkurssiin kauden päätteeksi.[57]
Gnistan
Vappupäivänä 2024 Gnistan tiedotti solmineensa sopimuksen Eremenkon kanssa.[58] Hän debytoi Gnistanin riveissä 5. toukokuuta 2024 kotitappiossa Hakaa vastaan.[59]
Maajoukkue
Roman Eremenko debytoi ikäluokkansa (1987) maajoukkueessa 15-vuotiaana 2. huhtikuuta 2002 Drontenissa pelatussa maaottelussa Hollanti–Suomi. Eremenko pelasi oman ikäluokkansa maajoukkueessa 22 maaottelua ja vuotta vanhempien (1986) maajoukkueessa viisi maaottelua. Poikien maaotteluissa Eremenko teki neljä maalia.[60]
Alle 21-vuotiaiden maajoukkueessa Eremenko debytoi 19-vuotiaana 28. toukokuussa 2006 Kristianstadissa pelatussa maaottelussa Ruotsi–Suomi. Eremenko pelasi kuusi nuorten maaottelua ja teki niissä yhden maalin.[61] Eremenko olisi ikänsä puolesta voinut edustaa Suomea vuoden 2009 alle 21-vuotiaiden EM-kisoissa, mutta hän jäi pois turnauksesta vedoten raskaaseen kauteen seurajoukkueessa ja hieman ennen turnausta pelattaviin A-maajoukkueen MM-karsintaotteluihin.[62]
EM-karsinnat 2006–07
Jääskeläinen
Kallio
Pasanen
Tihinen
Nyman
Heikkinen
R. Eremenko
Kolkka
A. Eremenko
Väyrynen
Johansson
Suomen avauskokoonpano 6.6.2007 EM-karsintaottelussa Suomi–Belgia.
A-maajoukkueessa Eremenko debytoi 20-vuotiaana, kun Roy Hodgson valitsi hänet suoraan avauskokoonpanoon 6. kesäkuuta 2007 Olympiastadionilla pelatussa vuoden 2008 EM-kisojen karsintojen ottelussa Suomi–Belgia. Eremenko pelasi debyyttiottelussaan Markus Heikkisen kanssa keskikentän pohjalla, ja ottelu muistetaan myös huuhkajasta, joka keskeytti pelin useiksi minuuteiksi.[63] Eremenko vakiinnutti paikkansa A-maajoukkueessa heti, ja hän nousi taistelemaan puolustavan keskikentän paikoista Heikkisen, Teemu Tainion ja Aki Riihilahden kanssa. Eremenko pelasikin loppuvuoden aikana vielä kolmessa karsintaottelussa avauskokoonpanossa. Suomi sijoittui vuoden 2008 EM-kisojen karsintalohkossaan neljänneksi Puolan, Portugalin ja Serbian jälkeen. Lohkossa Suomen taakse jäivät Belgia, Kazakstan, Armenia ja Azerbaidžan. Eremenko pelasi Suomen 14:stä karsintaottelusta viisi, joista neljä avauskokoonpanossa. Yhteensä Eremenko pelasi vuoden 2007 aikana kuusi maaottelua.
MM-karsinnat 2008–09
Läpimurron tehtyään Eremenko jatkoi A-maajoukkueen vakiopelaajana myös uuden päävalmentajan Stuart Baxterin alaisuudessa. Hän pelasi neljässä vuoden 2010 MM-kisojen karsintoihin valmistavassa ottelussa sekä kaikissa kolmessa syksyn 2008 karsintaottelussa avauskokoonpanossa. Eremenko pelasi karsintaotteluissa keskikentän pohjalla sekä Markus Heikkisen että Teemu Tainion kanssa. Eremenko vakiinnutti lopullisesti paikkansa Suomen avauskokoonpanossa, ja hän pelasi täydet 90 minuuttia kaikissa seitsemässä vuoden 2009 karsintaotteluissa. Heikkisen ja Tainion lisäksi Eremenkon rinnalla pelasi Tim Sparv. Suomi sijoittui vuoden 2010 MM-kisojen karsintalohkossaan kolmanneksi Saksan ja Venäjän jälkeen. Lohkossa Suomen taakse jäivät Wales, Azerbaidžan ja Liechtenstein. Eremenko aloitti kaikki Suomen kymmenen karsintaottelua avauskokoonpanossa. Eremenko pelasi vuosina 2008–2009 yhteensä 18 maaottelua.
EM-karsinnat 2010–11
Ensimmäisen A-maaottelumaalinsa Eremenko teki 3. maaliskuuta 2010 Ta’ Qalissa pelatussa vuoden 2012 EM-kisojen karsintoihin valmistavassa maaottelussa Malta–Suomi, kun hän viimeisteli rangaistuspotkusta Suomen tasoituksen 1–2-vierasvoittoon päättyneessä ottelussa.[64] Eremenko muodosti keskikentän pohjan kaksikon Tim Sparvin kanssa karsintoihin valmistavissa otteluissa sekä syksyn 2010 karsintaotteluissa. Hän pelasi kaikissa neljässä karsintaottelussa täydet 90 minuuttia. Suomi hävisi kolme ensimmäistä otteluaan Moldovalle, Hollannille sekä Unkarille, ja päävalmentaja vaihtui Unkari-ottelun jälkeen.[65]Mixu Paatelainen aloitti A-maajoukkueen uutena päävalmentajana keväällä 2011,[66] ja Eremenkon pelipaikka säilyi keskikentän pohjalla uudessa 4–3–2–1-ryhmityksessä. Hän pelasi viisi kuudesta vuoden 2011 karsintaotteluista ja näissä täydet 90 minuuttia. Suomi sijoittui vuoden 2012 EM-kisojen karsintalohkossaan neljänneksi Hollannin, Ruotsin ja Unkarin jälkeen. Lohkossa Suomen taakse jäivät Moldova ja San Marino. Eremenko pelasi Suomen kymmenestä karsintaottelusta yhdeksän ja vuosina 2010–2011 yhteensä 17 maaottelua, joissa hän teki yhden maalin.
MM-karsinnat 2012–13
Eremenko pelasi kolmessa vuoden 2014 MM-kisojen karsintoihin valmistavassa maaottelussa, ja karsintojen avausottelussa Ranskaa vastaan hän muodosti Suomen keskikentän kolmikon Perparim Hetemaj’n ja Alexander Ringin kanssa. Eremenko pelasi molemmissa syksyn 2012 karsintaotteluissa täydet 90 minuuttia. Vuoden 2014 MM-kisojen karsintojen ehdottomaksi tapaukseksi jäi Gijónissa maaliskuussa 2013 pelattu vierasottelu Espanjaa vastaan. Suomi venyi ottelussa 1–1-tasapeliin hallitsevaa maailmanmestaria ja Euroopan mestaria vastaan. Eremenko pelasi ottelussa täydet 90 minuuttia.[67] Ensimmäisen karsintaottelumaalin Eremenko teki 10. syyskuuta 2013 Tbilisissä pelatussa karsintaottelussa Georgia–Suomi, kun hän viimeisteli rangaistuspotkusta Suomen voittomaalin 0–1-vierasvoitoon päättyneessä ottelussa.[68] Eremenko pelasi kaikissa Suomen kuudessa karsintaottelussa 2013 täydet 90 minuuttia, ja pelipaikka vakiintui syksyn 2013 karsintaotteluissa ylemmälle keskikentälle. Suomi sijoittui vuoden 2014 MM-kisojen karsintalohkossaan kolmanneksi Espanjan ja Ranskan jälkeen. Lohkossa Suomen taakse jäivät Georgia ja Valko-Venäjä. Eremenko pelasi kaikissa Suomen kahdeksassa karsintaottelussa täydet minuutit ja vuosina 2012–2013 yhteensä 16 maaottelua, joissa hän teki kaksi maalia.
EM-karsinnat 2014–15
Suomi lähti suurin odotuksin vuoden 2016 EM-kisojen karsintoihin, kun lopputurnaukseen pääsi ensimmäistä kertaa 24 maata. Eremenko pelasi kolmessa karsintoihin valmistavassa maaottelussa, ja hän muodosti syksyn 2014 ensimmäisissä karsintaotteluissa Suomen hyökkäyskolmikon Riku Riskin ja Teemu Pukin kanssa. Eremenko pelasi kaikissa vuoden 2014 neljässä karsintaottelussa täydet 90 minuuttia ja teki niissä yhden maalin. Suomi voitti karsintojen avausottelussa Färsaaret, mutta sai sen jälkeen vain yhden pisteen seuraavista viidestä ottelusta. Suomen hävittyä neljä karsintaottelua peräkkäin päävalmentaja Mixu Paatelainen sai potkut kesäkuussa 2015, ja loppuvuoden maajoukkueen päävalmentajana toimi Markku Kanerva.[69][70] Eremenko pelasi maalis- ja kesäkuun karsintaotteluissa täydet minuutit. A-maajoukkue palasi Kanervan alaisuudessa perinteiseen 4–4–2-ryhmitykseen, mutta Eremenko joutui jäämään sivuun syksyn 2015 karsintaotteluista loukkaantumisen vuoksi.[71] Suomi jäi vuoden 2016 EM-kisojen karsintalohkossaan neljänneksi Pohjois-Irlannin, Romanian ja Unkarin jälkeen. Lohkossa Suomen taakse jäivät Färsaaret ja Kreikka. Eremenko pelasi Suomen kymmenestä karsintaottelusta kuusi ja vuosina 2014–2015 yhteensä 11 maaottelua, joissa hän teki kaksi maalia.
MM-karsinnat 2016–17
Suomi aloitti valmistautumisen vuoden 2018 MM-kisojen karsintoihin uuden päävalmentajan Hans Backen johdolla. Eremenko pelasi neljässä karsintoihin valmistavissa maaottelussa sekä syyskuussa 2016 karsintojen avausottelussa Kosovoa vastaan. Eremenko nimettiin Suomen joukkueeseen myös lokakuun karsintaotteluihin Islantia ja Kroatiaa vastaan,[72] mutta Euroopan jalkapalloliitto UEFA:n kurinpitovaliokunta määräsi Eremenkon pelikieltoon Islanti-vierasottelun pelipäivänä.[31] Eremenko oli väliaikaisessa pelikiellossa Islanti- ja Kroatia-otteluissa sekä marraskuun Ukraina-ottelussa. Väliaikaisen pelikiellon jälkeen UEFA:n kurinpitovaliokunta tiedotti 18. marraskuuta 2016, että se on asettanut Eremenkon kahden vuoden kilpailukieltoon. Syynä kilpailukiellolle on kokaiinia sisältänyt dopingnäyte, jonka Eremenko oli antanut seurajoukkueessaan.[33] Kilpailukielto koski myös maaotteluita, eikä Eremenko ole pelannut maajoukkueessa kilpailukiellon jälkeen.