Wspólnie z Aleksandrem Tichonowem, Nikołajem Puzanowem i Władimirem Gundarcewem zdobył złoty medal w sztafecie podczas X Zimowych Igrzysk Olimpijskich w Grenoble w 1968 roku. W biegu indywidualnym rywalizację ukończył na siódmej pozycji. Takie same wyniki osiągnął cztery lata później podczas XI Zimowych Igrzysk Olimpijskich w Sapporo. Tym razem sztafeta Związku Radzieckiego wystąpiła w składzie: Aleksandr Tichonow, Rinat Safin, Iwan Biakow i Wiktor Mamatow.
Po zakończeniu kariery Wiktor Mamatow pracował jako trener. Prowadził reprezentację Związku Radzieckiego w latach 1973–1976 i 1981-1985. W latach 1989–1992 był prezesem Radzieckiej Federacji Biathlonu. Następnie, w latach 1993–1998 był wiceprezesem Rosyjskiej Federacji Biathlonu, jednocześnie będąc członkiem Rosyjskiego Komitetu Olimpijskiego (1994-2002).