Родился 9 августа 1971 года в семье дважды Героя Советского Союза космонавта Юрия Романенко. Окончил в 1988 году Ленинградское, ныне Санкт-Петербургское суворовское военное училище, в 1992 году закончил Черниговское высшее военное авиационное училище лётчиков. Проходил службу в Центре подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина, после его передачи из Министерства обороны в августе 2009 года (во время своего пребывания в космосе) переведён во вновь созданное ФГБУ ЦПК. Трижды входил в дублирующие экипажи: МКС-9, МКС-11 и МКС-15. Наконец в июле 2008 года был назначен в основной экипаж 20-й экспедиции на МКС командиром корабля «Союз ТМА-15», на котором 27 мая 2009 года он вместе с остальными членами экипажа отправился на МКС. Возвратился на Землю 1 декабря 2009 года. Продолжительность полёта составила 187 суток 20 часов 40 минут 41 секунда.
