Олег Протопопов выступал в парном катании вместе с Людмилой Белоусовой. Пара выиграла золотые медали на Олимпийских играх в Инсбруке в 1964 году и Гренобле в 1968-м.
Белоусова и Протопопов четыре раза побеждали на чемпионатах мира, три раза брали серебро и один раз бронзу.
Уйдя из большого спорта, спортсмены работали в Ленинградском балете на льду. В сентябре 1979 года Белоусова и Протопопов, находясь на гастролях в Швейцарии, попросили политического убежища и отказались возвращаться в СССР.
Протопопов и Белоусова продолжали выступать с показательными выступлениями, даже перешагнув отметку в 80 лет.
Олег Протопопов жил в швейцарской коммуне Гриндельвальд. Людмила Белоусова умерла в 2017 году.