Кадровый кавалерист императорской армии, Брусилов только перед самой войной, дорастя до высоких должностей, перешел на командование общевойсковыми объединениями. Безусловно, его звездным часом стал «Брусиловский прорыв» — серия дробящих ударов по всей линии юго-западного фаса Восточного фронта, приведшая к обвалу австрийской обороны.
Неоднозначное по ходу и исходу сражение, которое то превозносится за инновационность и гениальность замысла, то подвергается критике за нечеткое управление, тем не менее, привело к серьезному успеху и позволило нанести силам Центральных держав крупное поражение. Но этим сражением участие Алексея Алексеевича в военной истории России не окончилось.

В мае 1917 года Брусилов был назначен Верховным главнокомандующим, однако уже после провала июньского наступления в районе Львова был отправлен в отставку. И выпал из весьма бурной жизни, закипавшей в разваливающейся стране.
Только в 1920 году, после начала польского вторжения, Брусилов, почти три года молчавший в глухой опале, предлагает сформировать при военных органах РСФСР экспертный совет из «военспецов». Так называемое «Особое совещание при Главкоме» было создано тут же, а Брусилова сделали его председателем.
Брусилов выступил в прессе с обращением к бывшим военнослужащим империи, предлагая им вступить в ряды Красной армии и отправиться на польский фронт. Его призыву, к слову, последовали многие из тех кадровых военных, кто до того старался держаться подальше от обеих сторон гражданской войны.
После окончания войны Брусилов фактически стал «ведущим экспертом» по кавалерии Красной армии. В 1924 году Алексей Алексеевич вышел в отставку. Умер в 1926 году.
Хорошо известен первый том воспоминаний Брусилова, но был и второй, посвященный событиям после Октябрьской революции — написанный незадолго до смерти в Чехии, где отставной генерал находился на лечении. В нем Брусилов позволил себе оценки большевистского руководства и происходившего в стране — настолько резкие, что, когда этот том всплыл в 1945 году, имя генерала надолго попало под негласный запрет.
Есть точка зрения, что подобный тон стал следствием глубоко переживаемой генералом травмы. Он в свое время поставил свою подпись под обращением к офицерам врангелевской армии, в котором утверждалось, что «честно и добровольно перешедшие на сторону Советской власти не понесут кары». В результате многие из тех, кто колебался и хотел покинуть Крым, остались — и попали под волну террора Крымского ревкома. По воспоминаниям современников, Брусилов до конца жизни не смог простить себе участия в этой истории.
Его мемуары были переизданы только в 1963 году, причем изрядно цензурированным однотомником, без части, посвященной событиям 1917 года и последующих. Полная же версия вышла только в начале 2000-х годов.