Im Siebenjährigen Krieg, avancierte er 1758 zum Generalleutnant. Als Kommandeur eines 20.000 Mann starken Armeekorps war Tschernyschow 1760 an der von Generalmajor Tottleben initiierten Besetzung Berlins unterstützend beteiligt, erhielt aber als der ranghöhere Offizier die eigentlich Tottleben zustehende Belobigung durch die Zarin. Nach der Thronbesteigung Peters III. und dem von dem neuen Herrscher vollzogenen Bündniswechsel (Sonderfrieden mit Preußen) musste Tschernyschow im Mai 1762 seine Truppen Friedrich zur Verfügung stellen. Wenige Wochen später vollzog Russland abermals einen Kurswechsel: Am 9. Juli 1762 wurde Peter III. abgesetzt und acht Tage später ermordet, seine Nachfolgerin Katharina die Große wollte aus dem Krieg ganz ausscheiden. Darum erreichte Tschernyschow am 19. Juli der kaiserliche Befehl, das ihm unterstellte Kontingent abzuziehen. Er verzögerte den Abmarsch, wie von Friedrich gewünscht, um drei Tage. So mussten in der folgenden Schlacht bei Burkersdorf am 21. Juli 1762 die Österreicher ein Eingreifen der am Rand des Schlachtfelds „Gewehr bei Fuß“ stehenden russischen Kräfte befürchten und erlitten eine Niederlage. Von Historikern umstritten ist, ob persönliche Bewunderung für den Preußenkönig den Ausschlag für Tschernyschows Verhalten gab, Unfähigkeit oder der zu erwartende Dank Friedrichs. Beim Abschiedsbesuch schenkte er Tschernyschow einen goldenen, mit Diamanten besetzten Degen und 15.000 Dukaten in bar.