De formare inginer-mecanic, a activat în calitate de sudor, tencuitor și fierar betonist. Prima funcție politică, Domentiuc a obținut-o în 2015, când a devenit consilier local la Cricova, din partea Partidului Comuniștilor din Republica Moldova (PCRM).

În 2019, a fost candidatul PCRM la funcția de primar al orașului Cricova, însă nu a fost ales. Ulterior, a devenit ales local în Consiliul municipal Chișinău, din partea aceleiași formațiuni.

La alegerile parlamentare din toamna anului 2025, Adrian Domentiuc se regăsește pe poziția a 13-a în lista Blocului electoral „Patriotic al Socialiștilor, Comuniştilor, Inima și Viitorul Moldovei”, format din Partidul Socialiștilor, Partidul Inima Moldovei, Viitorul Moldovei și Partidul Comuniștilor, și accede în Parlament.

Înainte să ajungă deputat, Domentiuc a apărut constant în zona politică a stângii pro-ruse, inclusiv în campanii și acțiuni publice ale PCRM, dar și organizate de asociația sa – „Haiducii”.

Mișcarea Populară „Haiducii” a fost fondată de Domentiuc în 2023 și a desfășurat o serie de mitinguri împotriva unirii Republicii Moldova cu România, narativă a pro-rușilor reactivată în contextul alegerilor. De asemenea, a organizat manifestații în fața sediului partidului de guvernare – Partidul Acțiune și Solidaritate, unde au stropit cu apă sfințită și au lipit o foaie cu inscripția „LGBT”, acțiuni pentru care Domentiuc s-a ales cu un dosar contravențional.

De altfel, Domentiuc a mai figurat în dosare contravenționale. A aruncat la podea drapelul UE din sala de ședințe a Consiliului municipal Chișinău, iar înainte de alegerile prezidențiale din 2024 și a referendumului pentru aderarea Republicii Moldova la UE, a fost reținut de poliție, după ce în mașina sa au fost găsite pliante care îndemnau cetățenii să voteze NU la referendum.