Tjernjajev ledde tillsammans med Konstantin Kaufmann och Michail Skobeljev den ryska erövringen av Centralasien under Alexander II. Han erövrade Tasjkent1865 i strid med sina instruktioner och även om han mottogs med hedersbetygelser så fick han inga ytterligare uppdrag i den tsarryska armén som han lämnade 1874. Han var under 1876 (juli-oktober) överbefälhavare i Serbien och förde ett misslyckat krig mot Osmanska riket. Han var också inblandad i ett misslyckat upprorsförsök mot turkarna i Bulgarien. Han återkom till Centralasien som generalguvernör 1882-1884 men avsattes på grund av sin konfrontationspolitik mot Brittiska imperiet i The Great Game.