1762 yılında Rus Çarı III. Petro'nun tahttan indirilmesiyle sonuçlanan saray darbesinde önemli bir rol oynadı. Tahttan indirilen çarı kendi elleriyle öldürdüğü sanılmaktadır. II. Katerina'nın tahta çıkmasından sonra en gözde komutanları arasına girdi. 1769 yılında II. Katerina tarafından Mora Yarımadasındaki Yunanlar arasında isyan çıkartarak Rusya'nın güdümünde bir Yunan Devleti kurdurmakla görevlendirildi. Bu görevde başarısız olmakla birlikte kumandanlığını yaptığı Rus donanması 1770 yılında Çeşme Deniz Savaşı'ndaOsmanlı donanmasını büyük bir yenilgiye uğrattı. Bu başarısından dolayı Orlov'a imparatoriçe tarafından Çeşmenski nişanı takdim edildi.
1775 yılında emekliye ayrılarak Moskova'da kendi çiftliğinde yarış atları yetiştirdi. 1807 yılında Moskova'da öldü.