Artemida Kirovohrad

Pyatov bắt đầu sự nghiệp ở Kirovohrad khi chơi bóng cho câu lạc bộ nghiệp dư Artemida (do nhà máy rượu địa phương cũ Artemida tài trợ) tại giải vô địch quốc gia nghiệp dư 2000 khi anh mới 15 tuổi.[3][4]

Vorskla-2 Poltava

Năm 2001, Pyatov chuyển đến Poltava, rồi tham gia đội trẻ và đội hạng hai của Vorskla Poltava ở các giải đấu thấp.[3] Anh thi đấu ở Poltava trong năm mùa giải.[3] Anh có trận ra mắt ở cấp độ chuyên nghiệp Vorskla-2 ở mùa giải 2000–01 , trong trận đội làm khách trước Elektron Romny vào ngày 25 tháng 3 năm 2001 tại Romny, và kết quả là đội thua 3–1.

Vorskla Poltava

Pyatov có trận ra mắt ở Vyshcha Liha (nay là giải Ngoại hạng Ukraina) cho đội một của Vorskla vào cuối mùa giải 2002–03, vào ngày 18 tháng 6 năm 2003 khi Vorskla chạm trán Illichivets Mariupol, trận đấu kết thúc với kết quả hòa 1–1.

Shakhtar Donetsk

Pyatov được Shakhtar mua về từ Vorskla với giá khoảng 880.000 euro vào ngày 13 tháng 12 năm 2006. Anh mất phần còn lại của mùa 2006–07 để thi đấu diện cho mượn tại Vorskla Poltava. Ở mùa 2007–08, Pyatov thay thế Bohdan Shust thành thủ môn chính của Shakhtar Donetsk thi đấu tại giải vô địch, cúp quốc gia và các trận đấu tại UEFA Champions League, anh giữ sạch lưới được hai trận. Ở mùa bóng 2008–2009, Pyatov gặp phải sự cạnh tranh ở vị bắt gôn chính khi Shakhtar đem Bohdan Shust đi cho mượn và ký hợp đồng với thủ môn Rustam Khudzhamov của FC Kharkiv (anh này đang đạt phong độ cao và cứu FC Kharkiv khỏi bị rớt hạng). Nhưng sau trận thua 2–0 của Shakhtars trước FC Lviv, Pyatov giành vị trí bắt chính ở câu lạc bộ. Trong trận sân nhà ở Champions League tiếp đón Barcelona, Pyatov có bảy pha cứu thua quan trọng khi Shakhtar dẫn trước 1–0, để rồi đường chuyền của Bojan Krkić bị Pyatov ngăn cản, song bóng đến chân Lionel Messi để anh này dễ dàng đệm bóng cân bằng tỉ số 1–1 ở phút thứ 85. Nhưng diễn biến trận đấu trở nên tồi tệ hơn khi từ một đường chuyền nữa, Messi bật cao và đánh đầu ghi bàn mang về chiến thắng cho Barcelona, đồng thời hủy hoại trận đấu hoàn hảo của Pyatov. Pyatov chắc suất bắc chính ở Shakhtar sau những màn trình diễn xuất sắc ở Cúp UEFA 2008–09, giải đấu mà Shakhtar tiến đến trận chung kết, đánh bại đội bóng đồng hương Ukraina Dynamo Kyiv ở trận bán kết toàn đội Ukraina đầu tiên trong lịch sử. Trận chung kết mà anh tham dự trở nên tồi tệ đối với Pyatov, khi anh không thể ngăn cản cú đá phạt thành bàn của Naldo, giúp Werder Bremen gỡ hòa, song Shakhtar giành thắng lợi chung cuộc 2–1 ở hiệp phụ.[5] Ngày 1 tháng 11 năm 2009, trong trận đấu với Chornomorets Odesa, Pyatov đá trận thứ 100 cho Shakhtar (thủng lưới tổng cộng 72 bàn), và ở trận này anh giành danh hiệu Cầu thủ hay nhất trận, đồng thời cũng là lần đầu huấn luyện viên (Mircea Lucescu) tôn vinh một thủ môn là Cầu thủ hay nhất trận.

Năm 2015, Pyatov phá kỷ lục chặn các quả đá phạt đền ở cúp châu Âu nhờ cản phá quả phạt đền thứ tư, xô đổ kỷ lục trước đó của Shovkovskyi.[6] Anh thông báo giải nghệ vào ngày 10 tháng 7 năm 2023.[7]