Né le 12 octobre 1971 à Tcherven, Novitski a obtenu son diplôme de l’école de Tcherven en 1988 avant d’intégrer l’école des pilotes militaires de Borissoglebsk. En 1994, il a achevé sa formation au département de commandement de l’aviation tactique à l’école de pilotes militaires Kachinskoye, devenant ingénieur-pilote certifié.
Sélectionné par l’Agence spatiale fédérale russe en 2006 pour le groupe TsPK-14 de cosmonautes, il a terminé son entraînement de base trois ans plus tard, prenant sa retraite de l’armée de l’air en 2012 avec le grade de colonel.
Le 23 octobre 2012, il a embarqué à bord du vaisseau Soyouz TMA-06M pour rejoindre la Station spatiale internationale, participant aux missions Expéditions 33 et 34. Le 16 mars 2013, après 143 jours en orbite, il est revenu sur Terre.
Le 17 novembre 2016, il est retourné à l’ISS à bord de Soyouz MS-03, avec Peggy Whitson et Thomas Pesquet, pour les Expéditions 50 et 51. Après une mission de 196 jours avec un équipage réduit à deux, il est revenu le 2 juin 2017.
En 2021, il a commandé Soyouz MS-18 pour sa troisième mission sur l’ISS, réalisant des sorties extravéhiculaires pour connecter le nouveau laboratoire russe Nauka en collaboration avec l’équipage du Dragon Crew 2 de SpaceX.