M-1 Global

W pierwszym pojedynku dla M-1 Global walczył przeciwko Tengizowi Chuczui 12 lutego 2011 roku. Wygrał walkę przez KO w pierwszej rundzie.

W swojej drugiej walce dla tej organizacji, zmierzył się z Mansourem Barnaouim, 9 kwietnia 2013 roku na gali M-1 Challenge 38. Wygrał przez jednogłośną decyzję (30-27, 30-27,30-27).

Później stoczył walkę z niepokonanym wówczas posiadaczem czarnego pasa brazylijskiego jiu-jitsu Randerem Junio na gali M-1 Challenge 41. Wygrał przez jednogłośną decyzję.

7 czerwca 2014 roku na gali M-1 Challenge 49 zmierzył się z Jurijem Iwlewem i kolejny raz dominował w walce. Ostatecznie wygrał przez poddanie.

W swojej ostatniej walce dla M-1 Global przed podpisaniem kontraktu z UFC, pokonał Ivicę Truščka przez poddanie w trzeciej rundzie.

UFC

2 października 2014 roku podpisał kontrakt na cztery walki z największą amerykańską organizacjąUFC.

W debiucie dla tej organizacji, który odbył 23 maja 2015 roku na UFC 187 poddał Leo Kuntza w drugiej rundzie.

Pierwszą porażkę w karierze odnotował na gali UFC 192, gdzie przegrał przez techniczny nokaut w pierwszej rundzie z doświadczonym Adriano Martinsem 3 października 2015 roku.

16 kwietnia 2016 roku na UFC on Fox 19 miał zmierzyć się z Drew Doberem. Po ważeniu, UFC ogłosiło, że Machaczew nie przeszedł testów na obecność meldonium. W rezultacie pojedynek został odwołany. USADA uchyliła zawieszenie Machaczewa po przesłuchaniu 2 lipca 2016 roku.

17 września 2016 roku na gali UFC Fight Night 94 powrócił, by zmierzyć się z Chrisem Wadem. Walkę wygrał przez jednogłośną decyzję.

Machaczew stoczył walkę z Nikiem Lentzem 11 lutego 2017 roku na gali UFC 208. Walkę wygrał przez jednogłośną decyzję (30-27, 30-25, 30-25).

Na gali UFC Fight Night 115 miał zmierzyć się z Michelem Prazeresem, ale wycofał się jednak z walki na początku sierpnia z powodów religijnych.

W kolejnej walce zmierzył się z Gleisonem Tibau 20 stycznia 2018 roku na UFC 220. Walkę wygrał przez nokaut w zaledwie 57 sekundzie od rozpoczęcia pierwszej rundy.

28 lipca 2018 roku na gali UFC on Fox 30 skrzyżował rękawicę z Kajanem Johnsonem. Reprezentant Rosji obalił go w pierwszej rundzie, gdzie przeszedł do dosiadu i założył mu dźwignię, poddawając rywala.

26 stycznia 2019 roku na UFC 233 miał zmierzyć się z Francisco Trinaldo, ale 11 listopada 2018 roku został wycofany z wydarzenia z nieujawnionego powodu i zastąpił go Alexander Hernandez.

20 kwietnia 2019 roku na UFC on ESPN+ 7 stoczył pojedynek z Ormianinem, Armanem Carukjanem. Walkę wygrał przez jednogłośną decyzję. Zwycięstwo to przyniosło mu bonus za walkę wieczoru.

7 września 2019 roku na UFC 242 stoczył walkę z Davim Ramosem. Wygrał przez jednogłośną decyzję sędziowską.

Machaczew miał zmierzyć się z Alexandrem Hernandezem 18 kwietnia 2020 roku na UFC 249. Został jednak usunięty z karty z powodu ograniczeń w podróżowaniu związanych z pandemią COVID-19, a jego miejsce zajął Omar Morales.

24 października 2020 roku na UFC 254 miał skrzyżować rękawice z Rafaelem dos Anjosem, ale 8 października 2020 roku podano, że Brazylijczyk przeszedł testy na obecność COVID-19 i został usunięty z walki. Walka została przesunięta na 14 listopada 2020 roku. 8 listopada podano do wiadomości, że Machaczew został zmuszony do wycofania się z występu z powodu zakażenia gronkowcem.

6 marca 2021 roku na UFC 259 zmierzył się z Amerykaninem, Drewem Doberem. Wygrał walkę przez poddanie duszeniem trójkątnym w trzeciej rundzie.

7 lipca 2021 roku na UFC on ESPN 26 poddał duszeniem zza pleców w czwartej rundzie Thiago Moisésa.

Niedoszła walka Machaczewa z byłym mistrzem wagi lekkiej, Rafaelem dos Anjosem została przełożona i miała się odbyć 30 października 2021 na UFC 267, ale dos Anjos został zmuszony do wycofania się z niej z powodu kontuzji i został zastąpiony przez Dana Hookera. Machaczew wygrał walkę przez poddanie kimurą w pierwszej rundzie.

Oczekiwano, że dojdzie do jego walki z Beneilem Dariushem w Main Evencie gali odbywającej się 26 lutego 2022 roku. 17 lutego poinformowano, że Dariush wypadł z walki z powodu kontuzji i zastąpi go Bobby Green. Machaczew zdominował i ubił swojego rywala w 1 rundzie.

Na gali UFC 280, które odbyło się 22 października 2022 roku w Abu Zabi zmierzył się z Charlesem Oliveirą o wakujące mistrzostwo wagi lekkiej UFC. Zwyciężył w drugiej rundzie przez duszenie trójkątne po powaleniu Oliveiry ciosem wyprowadzonym w kontrze. Dzięki tej wygranej otrzymał bonus za występ wieczoru.

12 lutego 2023 w walce wieczoru gali UFC 284 przystąpił do pierwszej obrony mistrzowskiego pasa, w której zawalczył z mistrzem niższej dywizji, Alexandrem Volkanovskim. Po wyrównanej zwyciężył przez jednogłośną decyzję i tym samym obronił pas mistrzowski kategorii lekkiej.

Swoją drugą obronę tytułu miał odbyć w pojedynku rewanżowym z Charlesem Oliveirą, który był zaplanowany na 21 października 2023 roku na UFC 294. Podczas konferencji prasowej po jednej z gali Contender Series prezydent UFC, Dana White, ogłosił, że podczas sparingu przed walką Brazyliczyk doznał rozcięcia łuku brwiowego, które wykluczyło go z udziału w walce, a nowym rywalem dagestańskiego mistrza został ponownie Alexander Volkanovski. Machaczew obronił pas ponownie pokonując Australijczyjka, tym razem przez widowiskowy nokaut wysokim kopnięciem na głowę w pierwszej rundzie. Po walce został wyróżniony kolejnym bonusem za występ wieczoru.

Mieszane sztuki walki

• 2011: Zdobywca krajowego Pucharu ProFC Union
• 2022-nadal: Mistrz UFC w wadze lekkiej
• Najmniej znaczących otrzymanych uderzeń na minutę w historii UFC

Sambo

• 2016: Mistrzostwa Świata FIAS w Sambo Bojowym – złoty medal
• 2016: World Team Trials-FIAS – Mistrz Rosji
• World Combat Sambo Federation – Mistrz Świata w Sambo Bojowym
• Mistrz Rosji w Combat Sambo (czterokrotny)

Grappling

• UWW Russian Grappling Federation – Mistrz Północnokaukaskiego Okręgu Federalnego