Родился 1 февраля 1939 г. в с. Березовая Лука, Полтавская область, Украинская ССР (ныне Украина). Детство провел в Москве. Во время службы в Советской Армии был ротным запевалой, участвовал в художественной самодеятельности. Работал радиотехником в московском НИИ полупроводниковой промышленности.
В начале 1960-х гг. начал заниматься вокалом у оперной певицы Александры Стрельниковой. В 1963-1967 гг. учился в Народной певческой школе. В 1975 г. окончил Государственный музыкально-педагогический институт им. Гнесиных (класс Евгения Белова).
Голос Ломоносова - лирико-драматический тенор большого диапазона со стабильным верхним регистром, богатый тембровыми красками.
В 1963-1967 гг. выступал в спектаклях Народного оперного театра при Центральном доме культуры железнодорожников в партиях Кассио и Герцога ("Отелло" и "Риголетто" Джузеппе Верди), Рыбака ("Октябрь" Вано Мурадели), Канио ("Паяцы" Руджеро Леонкавалло).
В 1967 г. стал солистом Гастрольной оперы при Московском объединении художественных коллективов (в 1972 г. труппа была преобразована в Московский камерный музыкальный театр под руководством Б. А. Покровского). В составе этого коллектива исполнял ведущие партии в операх "Чио-Чио-сан" Джакомо Пуччини, "Царская невеста" Николая Римского-Корсакова, "Фауст" Шарля Гуно, "Травиата" Джузеппе Верди, "Русалка" Александра Даргомыжского, "Много шума из-за… сердец" Тихона Хренникова, "Сокол" Дмитрия Бортнянского, "Скупой" Василия Пашкевича, "Не только любовь" Родиона Щедрина, "Нос" Дмитрия Шостаковича и др.
В 1973 г. дебютировал как приглашенный артист в Большом театре в партии Собинина ("Иван Сусанин" Михаила Глинки, в 1989 г. выступил в этой роли в постановке оригинальной версии оперы под названием "Жизнь за царя").
В 1974-2002 гг. являлся солистом оперной труппы Большого театра (ныне Государственный академический Большой театр России, ГАБТ). Исполнил более 30 партий первого плана, среди которых Пинкертон ("Чио-Чио-сан" Джакомо Пуччини), Лыков ("Царская невеста" Николая Римского-Корсакова), Герцог ("Риголетто" Джузеппе Верди), Радамес ("Аида" Джузеппе Верди), Самозванец и Шуйский ("Борис Годунов" Модеста Мусоргского), Манрико ("Трубадур" Джузеппе Верди), Феррандо ("Так поступают все женщины" Вольфганга Моцарта), Логе ("Золото Рейна" Рихарда Вагнера), Ричард ("Бал-маскарад" Джузеппе Верди), Герман ("Пиковая дама" Петра Чайковского), Андрей Хованский и Голицын ("Хованщина" Модеста Мусоргского), Хозе ("Кармен" Жоржа Бизе), Семён Котко (одноименная опера Сергея Прокофьева), Дон Карлос (одноименная опера Джузеппе Верди), Княжич Всеволод ("Сказание о невидимом граде Китеже и деве Февронии" Николая Римского-Корсакова), Водемон ("Иоланта" Петра Чайковского), Молодой цыган ("Алеко" Сергея Рахманинова), Звездочёт ("Золотой петушок" Николая Римского-Корсакова), Карл VII ("Орлеанская дева" Петра Чайковского) и др.
После ухода из ГАБТ в 2002 г. выступает с концертами, гастролировал с отечественными концертными коллективами, в том числе с Государственным ансамблем песни и пляски МВД СССР.
Народный артист РФ (1993).