Истомин е юноша на Авангард Харков. През 1964 г. е повикан в армията и преминава в СКА Киев, където прекарва 2 сезона. Междувременно записва мачове за Б отбора на Украинска ССР. Към талантливия защитник по това време проявяват интерес ЦСКА (Москва) и Динамо (Киев). По разпоредба на генералния щаб е пратен в московския клуб.
Под ръководството на Сергей Шапошников се утвърждава на десния фланг на отбраната, заменяйки Владимир Пономарьов на поста. През 1970 г. става шампион на СССР. След края на сезона е избран в отбора на годината в списъка „33 най-добри футболисти“. По време на престоя си в ЦСКА попада под номер 2 в същия списък още 4 пъти. През 1972 г. става майстор на спорта по международна класа. След като напуска ЦСКА през 1974 г. играе известно време за СК Луцк.
Многократно получава повиквателни за националния отбор на СССР, като първата е през 1967 г. Участва в Европейското първенство през 1968 г., като във финалния етап изиграва пълни мачове и в 1/2-финала срещу Италия, в мача за трето място с Англия. Пропуска Световното първенство през 1970 г. поради контузии предишния сезон. През 1972 г. става сребърен медалист на Европейското първенство и бронзов медалист на Летни олимпийски игри.