Nachdem der Angreifer die Saison 1994/95 wegen des Lockouts in der NHL bei seinem Ex-Klub HK Dynamo Moskau begonnen hatte, wurde er vor dem Saisonstart der NHL im Januar 1995 zu den Winnipeg Jets transferiert, für die er die folgenden beiden Spielzeiten auf dem Eis stand. In der Saison 1996/97 lief der Russe zudem für deren Nachfolgeteam, die Phoenix Coyotes, auf. Anschließend spielte Koroljow vier Jahre lang für die Toronto Maple Leafs und drei Jahre lang für die Chicago Blackhawks, ehe er während des erneuten Lockouts in der NHL-Saison 2004/05 in seine russische Heimat zurückkehrte, wo er für Lokomotive Jaroslawl auf dem Eis stand. Auch nach dieser Spielzeit blieb der Flügelspieler in Russland, wo er in den folgenden drei Jahren beim HK Metallurg Magnitogorsk unter Vertrag stand. Mit Magnitogorsk gewann er 2005 den Spengler Cup, sowie 2007 die Meisterschaft und 2008 den IIHF European Champions Cup. Vor der Saison 2008/09 wechselte Koroljow zu Atlant Mytischtschi, für die er in der Saison 2008/09 in der Kontinentalen Hockey-Liga spielte. Im Anschluss ging er noch eine Saison für Lokomotive Jaroslawl in der KHL aufs Eis, ehe der Russe seine Karriere beendete. Diese engagierten ihn zur Spielzeit 2011/12 als Assistenztrainer. Am 7. September 2011 kam er bei einem Flugzeugabsturz bei Jaroslawl ums Leben.
