W 1807 r. Gorczakow zaciągnął się do armii carskiej, brał udział w wojnie z Persją w 1810 r. i Francją 1812–1815, nie ominęła go również kampania przeciwko Turcji w latach 1828–1829. W 1831 r. został ranny w bitwie o Olszynkę Grochowską podczas tłumienia powstania listopadowego. Wyróżnił się w czasie bitwy pod Ostrołęką oraz w trakcie zdobywania Warszawy, za co został nagrodzony stopniem generała. W 1846 r. mianowano go gubernatorem wojskowym Warszawy. Podczas Wiosny Ludów dowodził jako szef sztabu Armii walkami przeciwko Węgrom (1849). W czasie wojny krymskiej 1853-1856 dowodził wojskami w walkach na terenie księstw naddunajskich (1853-1854), a od 24 lutego 1855 do końca roku wojskami na Krymie. Okazał się tam mało umiejętnym i mało decyzyjnym dowódcą, przegrał bitwę nad rzeką Czarną 4 sierpnia 1855. 8 września 1855 wydał rozkaz o wycofaniu z południowego Sewastopola. Później okupował m.in. Mołdawię i Wołoszczyznę.