Многочисленные просьбы о смягчение участи декабристов не тронули императора. На эшафот и в Сибирь пошли выходцы из высших слоев знати. Исключение было сделано только для брата Алексея Орлова – Михаила, который должен был разделить судьбу пятерых казнённых декабристов. Заступничество брата спасло ему жизнь. Алексей настойчиво умолял императора, обещая за прощение, что тот посвятит всю свою жизнь государю, и царь простил его.
Михаил был сослан в родовое имение в Калужской губернии под надзор полиции, а весной 1833 года Орлов выхлопотал ему разрешение поселиться в Москве, и Михаил всю жизнь он преданно служил Николаю I.
Но Орлов проявил себя не только как храбрый военачальник, но и как искусный дипломат. Благодаря его усилиям в 1829 году был подписан Адрианопольский мирный договор с Турцией. Поэтому император и дальше не раз привлекал Орлова к выполнению различных дипломатических миссий.
Когда в 1844 году умер шеф жандармов и главный начальник Третьего отделения Императорской канцелярии Бенкендорф, Орлов занял этот пост и был наделен неограниченными полномочиями, пользовался исключительным доверием императора и являлся самым точным исполнителем его приказов.
В период правления Александра II Орлов сначала он был его попечителем, затем возглавлял русскую делегацию на Парижском конгрессе, где были подведены итоги Крымской войны и ярко проявилось его дипломатическое искусство.
Там он отстаивал права русского флота в Черном море и жестко осадил австрийцев, требовавших вернуть им Бессарабию, сказав, что это будет стоить море слез и крови, а англичанам, требовавшим уничтожить верфи в Николаеве, доказал невероятное – что город Николаеве находится не на Черном море, а на реке Буг, и все вынуждены были с ним согласиться.
Затем он возглавлял Государственный совет и Комитет министров, был председателем Кавказского и Сибирского комитетов.
Почти 10 лет он болел, но, несмотря на это, продолжал службу. Только в январе 1861 года подал в отставку и в мае скончался.
Об Орлове много писали и говорили еще при его жизни. Пушкин посвятил ему целое послание, где отметил его «пылкую душу» и «просвещенный ум».
Алексей Орлов, несмотря на сложности своей биографии, смог проявить себя ка талантливый военачальник и успешный дипломат. Кроме того,