А. И. Чернышёв вошёл в российскую историю как глава военного министерства,  талантливый военачальник, одарённый дипломат и разведчик.
А. И. Чернышёв участвовал в военных кампаниях третьей и четвёртой антинаполеоновских коалиций 1805-1807 годов. Боевое крещение А. И. Чернышёв получил в знаменитом сражении при Аустерлице.
С 1808 года русское правительство возлагает на А. И. Чернышёва ряд заданий дипломатического и разведывательного характера. В Париже А. И. Чернышёв выступает в роли доверенного лица и личного курьера Александра I. Вхожий в ближайшее окружение Наполеона, А. И. Чернышёв добывает ценные сведения от французского чиновничьего корпуса и представителей военной элиты.
Стоит отметить, что А. И. Чернышёв, по сути, стоял у истоков становления службы внешней разведки России. Исследователи отмечают большие заслуги Чернышёва в работе по налаживанию агентурной сети в Европе. Русским поверенным были подготовлены людские кадры для разведывательной деятельности во многих европейских столицах.
С началом Отечественной войны 1812 года А. И. Чернышёв занимается при генеральном штабе разработкой плана ведения войны. В 1813 году он принимает участие в заграничном походе русской армии. Особо отличился А. И. Чернышёв при взятии немецкого города Касселя. Умелые действия отряда под его командованием способствовали быстрому взятию важного опорного пункта французской обороны.
Примечательно, что А. И. Чернышёва считают одним из авторов победоносной тактики русских войск в Отечественной войне 1812 года. Так, им были неоднократно подготовлены доклады о тактике и стратегии французской армии и о методах борьбы с войсками Наполеона.
После Отечественной войны 1812 года А. И. Чернышёв занимал многие ответственные посты. В 1819 году он был назначен членом комитета об устройстве донских войск и попечителем комитета о раненых.
В 1826 году А. И. Чернышёв был членом следственной комиссии по делу о восстании декабристов. С 1832 по 1852 года А. И. Чернышёв занимал пост главы военного министерства.
В 1848 году А. И. Чернышёв становится председателем Государственного совета – высшего законосовещательного органа Российской империи. Эту должность он занимал до конца своей жизни. Скончался А. И. Чернышёв в 1857 году в Италии в городе Кастелламмаре-ди-Стабия.