В 2003 году Булыгин был назначен гендиректором «Русала» Олега Дерипаски, до того олигарх сам управлял бизнесом. Булыгин успешно объединил компанию с СУАЛом Виктора Вексельберга и швейцарским Glencore, создав алюминиевый гигант UC Rusal. В 2009 году, в разгар кризиса, между Булыгиным и Дерипаской возник конфликт — собственник и топ-менеджер иногда ссорились очень эмоционально, писал Forbes. В итоге Дерипаска решил вернуть компанию под свой контроль и уволил Булыгина с поста CEO. Почти сразу тот появился в списке президентского кадрового резерва.