Oleksandr Usyk sinh ra ở Simferopol, Krym, CHXHCN Xô viết Ukraina, Liên Xô vào ngày 17 tháng 1 năm 1987, với bố mẹ là người miền Bắc Ukraina. Mẹ anh là người Chernihiv (làng Rybotyn, Korop Raion),[9][10], bố anh là người gốc Sumy.[11] Mẹ anh làm việc trong lĩnh vực xây dựng và chuyển đến Simferopol để học tập.[11] Bố anh là một quân nhân từng hoạt động ở Afghanistan, làm nhân viên bảo vệ ở Krym, hai người gặp nhau ở đó.[12] Cho đến năm 15 tuổi, anh chơi bóng đá và được đào tạo tại Trường Thể thao chuyên biệt SC Tavriya Simferopol của đội dự bị Olympic (học viện bóng đá của câu lạc bộ).[13] Năm 2002, Oleksandr Usyk chuyển sang thi đấu Quyền Anh, tốt nghiệp Đại học Văn hóa Thể chất Lviv State.

Năm 2006, anh bắt đầu tham gia thi đấu Quyền Anh. Tại Giải vô địch Quyền Anh nghiệp dư châu Âu 2006, anh thắng ba trận đầu tiên nhưng để thua trong trận bán kết trước Matvey Korobov. Sau đó, anh chuyển lên hạng dưới nặng (light heavyweight) sau đó và giành được Cúp Strandja năm 2008. Tháng 2 năm 2008, anh tiếp tục chuyển cân sang một hạng cân khác và được cử tham dự vòng loại Olympic ở Roseto degli Abruzzi thay thế nhà vô địch châu Âu Denys Poyatsyka. Ở đó, anh đã đánh bại võ sĩ cấp thế giới người Azerbaijan Elchin Alizade và Danny Price.[14] Tại Thế vận hội 2008, Oleksandr Usyk đã vượt qua Yushan Nijiati với tỷ số 23–4, nhưng để thua Clemente Russo với tỷ số 4–7 trong trận tứ kết. Anh lui về hạng dưới nặng và giành Huy chương Vàng tại Giải vô địch Quyền Anh nghiệp dư châu Âu 2008, và sau đó lại chuyển lên hạng nặng. Tại Giải vô địch Quyền Anh nghiệp dư thế giới 2011, anh đánh bại Artur Beterbiev và Teymur Mammadov để giành đai hạng nặng và đủ điều kiện tham dự Thế vận hội Mùa hè 2012. Tại Olympic London 2012 ở London, anh đã giành Huy chương Vàng, đánh bại Artur Beterbiev, Tervel Pulev và Clemente Russo của Ý, vượt qua với tỷ số 6–3 trong trận chung kết.[15] Anh từ giã Quyền Anh nghiệp dư với thành tích 335−15.[16] Trước khi chuyển sang thi đấu chuyên nghiệp, anh đã thi đấu ở hạng nặng (91+ kg) của Giải Boxing Thế giới 2012–13 (WSB), với tư cách là một phần của đội Ukraina Otamans, giành chiến thắng cả sáu trận.[17]