В одинадцять років, 20 грудня1806 року, був зарахований на службу козаком в мобільну міліцію, в якій і перебував до її розформування, виховуючись одночасно в одному з приватних навчальних закладів. 4 листопада1811 йому присвоєно чин хорунжого з переведенням корнетом в Козацький лейб-гвардії полк.
З настанням Франко-російської війни 1812 року, Орлов взяв у ній активну участь і за вмілі дії, виявлені у багатьох битвах, був нагороджений орденами Святої Анни 4-го ступеня і 3-го ступеня з бантом; за Бородінську битву, в якій був поранений кулею в ліву ногу, 19 грудня отримав золоту шаблю з написом «За хоробрість».
У наступному 1813 році, Орлов брав участь в цілій низці битв з французами, в тому числі при Лютцені та Бауцені, і за битву під Лейпцигом був нагороджений орденом св. Володимира 4-го ступеня з бантом. У кампанії 1814 року Орлов особливо відзначився у битві в околицях Фер-Шампенуаз і завершив свою участь у війнах проти Наполеона взяттям Парижа.
30 серпня1837 року Орлов повернувся на службу і в січні 1838 року був призначений похідним отаманом козачих полків, що перебували при Окремому Кавказькому корпусі. Брав участь у походах проти горців. 11 грудня1840 року він за сумлінну вислугу 25 років в офіцерських чинах був нагороджений орденом св. Георгія 4-го ступеня (№ 6184 по кавалерському списку Григоровича — Степанова).
Орлов скоро придбав повагу і симпатії кавказького суспільства, і останнє в 1846 році обрало його окружним генералом першого військового округу; цю почесну посаду він займав більше двох років. 6 липня1855 року Орлов був призначений похідним отаманом козачих полків при середній армій, а п'ять років по тому, 19 листопада1860 року, написані відбулося призначення його похідним отаманом Донських козацьких полків, що перебували при першій армії, якусь посаду він займав близько десяти років, причому 17 липня1861 року було підвищений в генерал-лейтенанти.
Призначений 19 лютого1870 року генерал-ад'ютантом з відрахуванням від посади похідного отамана, Орлов в цьому званні залишався до самої своєї смерті.
Був одружений з Єліконідою Петрівною Мусіною-Пушкіною (нар.1810 — пом.1896), донькою Петра Клавдієвича Мусіна-Пушкіна та Анни Іванівни Штерич. В шлюбі мали сина і шістьох доньок:
Волков С. В. Генералитет Российской империи. Энциклопедический словарь генералов и адмиралов от Петра I до Николая II. Том II. Л—Я. М., 2009 (рос.)
Ежегодник русской армии на 1875 год. Часть II. СПб., 1875 (рос.)
История лейб-гвардии его величества полка. Составлена офицерами полка. СПб., 1876 (рос.)
Милорадович Г. А. Список лиц свиты их величеств с царствования императора Петра I по 1886 год. Чернигов, 1886 (рос.)
Список генералам по старшинству. Исправлено по 1 августа. СПб., 1872 (рос.)
Степанов В. С., Григорович П. И. В память столетнего юбилея императорского Военного ордена Святого великомученика и Победоносца Георгия. (1769—1869). СПб., 1869 (рос.)
