Из дворянского рода Новгородской губернии, восходящего к XVII в.
Образование получил в Новгородском, а затем в 1-м кадетском корпусах, по окончании которого в 1852 г. выпущен поручиком в Кексгольмский гренадерский полк, а в 1854 г. переведен в лейб-гвардии Егерский полк.
В 1854 г., во время Крымской войны 1853-1856 гг., находился в составе войск, охранявших берега Эстляндии.
В 1858 г., после окончания Николаевской Академии Генерального штаба, причислен к Генштабу и назначен на службу в Главный штаб Кавказской армии, но еще до отправления туда назначен состоять при Отдельном Гренадерском корпусе.
Образование получил в Новгородском, а затем в 1-м кадетском корпусах, по окончании которого в 1852 г. выпущен поручиком в Кексгольмский гренадерский полк, а в 1854 г. переведен в лейб-гвардии Егерский полк.
В 1854 г., во время Крымской войны 1853-1856 гг., находился в составе войск, охранявших берега Эстляндии.
В 1858 г., после окончания Николаевской Академии Генерального штаба, причислен к Генштабу и назначен на службу в Главный штаб Кавказской армии, но еще до отправления туда назначен состоять при Отдельном Гренадерском корпусе.
В 1859 г. назначен старшим адъютантом в штабе Отдельного Гренадерского корпуса по части Генштаба, в 1861 г. - там же штаб-офицером для исполнения поручений по части Генштаба, а в 1862 г.- дежурным штаб-офицером корпуса.
В 1864 г. причислен к Инспекторскому департаменту Военного министерства. В том же году командирован в распоряжение наместника в Царстве Польском для занятий по крестьянскому делу, назначен председателем Варшавской комиссии по крестьянским делам, членом комиссии для составления правил о продаже казенных имуществ и наделе безземельных крестьян и командирован для осмотра рудников и горных заводов восточного и западного округов Царства Польского. В 1865 г. назначен председателем Пултусской комиссии по крестьянским делам.
В 1866-1869 гг. Подольский губернатор и вице-председатель Каменец-Подольского тюремного комитета. С 1869 г. начальник штаба Одесского военного округа; в 1874 руководил полевыми занятиями офицеров Ген. штаба в Одесском военном округе.
В 1876 г. назначен начальником 15-й пехотной дивизии с оставлением начальником отдела войск по охране Черноморского побережья от Куяльницкого до Днепровско-Бугского лиманов; в 1877 г. состоял начальником отдела войск прибрежной обороны от Березанского до Днепровского лиманов.
В 1878 г. командирован для осмотра 6-й резервной пехотной дивизии с ее артиллерией; в 1881 г. командирован в г. Николаев и г. Очаков «для принятия мер к прекращению беспорядков, могущих там возникнуть».
В 1883 г. зачислен по армейской пехоте с оставлением в должности начальника дивизии; в том же году проводил ревизию делопроизводства в Одесском окружном инженерном управлении.
В 1889 г. командовал 8-м армейским корпусом.
С 1889 по 1900 гг. Иркутский генерал-губернатор и командующий войсками Иркутского военного округа. При нем началось строительство Транссибирской железной дороги.
В 1893 г. произведен в генералы от инфантерии.
В 1900 г. назначен членом Государственного совета: заседал в Департаменте промышленности, наук и торговли. За службу удостоен ряда высших российских орденов, до ордена Св. Александра Невского с бриллиантовыми знаками включительно.
Скончался в возрасте 72-х лет.
10 февраля 1903 г. Якутская Городская Дума приняла постановление об исходатайствовании Высочайшего соизволения на присвоение генералу А. Д. Горемыкину, члену Государственного Совета, бывшему иркутскому генерал-губернатору, звания Почетного гражданина г. Якутска за внимание к местным вопросам: установлению почтово-пассажирского пароходства на Лене, судебной реформы, проведению телеграфной линии до г. Якутска, удешевлению почтового тарифа, преобразованию средних учебных заведений Министерства народного просвещения, реформы областного управления и за скорейшее разрешение других важных административных дел области.
В 1864 г. причислен к Инспекторскому департаменту Военного министерства. В том же году командирован в распоряжение наместника в Царстве Польском для занятий по крестьянскому делу, назначен председателем Варшавской комиссии по крестьянским делам, членом комиссии для составления правил о продаже казенных имуществ и наделе безземельных крестьян и командирован для осмотра рудников и горных заводов восточного и западного округов Царства Польского. В 1865 г. назначен председателем Пултусской комиссии по крестьянским делам.
В 1866-1869 гг. Подольский губернатор и вице-председатель Каменец-Подольского тюремного комитета. С 1869 г. начальник штаба Одесского военного округа; в 1874 руководил полевыми занятиями офицеров Ген. штаба в Одесском военном округе.
В 1876 г. назначен начальником 15-й пехотной дивизии с оставлением начальником отдела войск по охране Черноморского побережья от Куяльницкого до Днепровско-Бугского лиманов; в 1877 г. состоял начальником отдела войск прибрежной обороны от Березанского до Днепровского лиманов.
В 1878 г. командирован для осмотра 6-й резервной пехотной дивизии с ее артиллерией; в 1881 г. командирован в г. Николаев и г. Очаков «для принятия мер к прекращению беспорядков, могущих там возникнуть».
В 1883 г. зачислен по армейской пехоте с оставлением в должности начальника дивизии; в том же году проводил ревизию делопроизводства в Одесском окружном инженерном управлении.
В 1889 г. командовал 8-м армейским корпусом.
С 1889 по 1900 гг. Иркутский генерал-губернатор и командующий войсками Иркутского военного округа. При нем началось строительство Транссибирской железной дороги.
В 1893 г. произведен в генералы от инфантерии.
В 1900 г. назначен членом Государственного совета: заседал в Департаменте промышленности, наук и торговли. За службу удостоен ряда высших российских орденов, до ордена Св. Александра Невского с бриллиантовыми знаками включительно.
Скончался в возрасте 72-х лет.
10 февраля 1903 г. Якутская Городская Дума приняла постановление об исходатайствовании Высочайшего соизволения на присвоение генералу А. Д. Горемыкину, члену Государственного Совета, бывшему иркутскому генерал-губернатору, звания Почетного гражданина г. Якутска за внимание к местным вопросам: установлению почтово-пассажирского пароходства на Лене, судебной реформы, проведению телеграфной линии до г. Якутска, удешевлению почтового тарифа, преобразованию средних учебных заведений Министерства народного просвещения, реформы областного управления и за скорейшее разрешение других важных административных дел области.