Захар Григорьевич Чернышев родился в семье сподвижника Петра I – генерал-аншефа, графа Григория Петровича Чернышева, участника Азовского похода 1695 г. и сражений Северной войны 1700 – 1721 гг. После войны он был членом Адмиралтейской коллегии, азовским (1725 – 26 гг.), лифляндским (1727 г) и московским(1730 – 1732 гг.) губернатором. В 13 лет Захар Чернышев был записан на военную службу, и в 1741 получил чин капитана.
В 1748 г. будучи командиром С.-Петербургского пехотного полка, в составе русского экспедиционного корпуса участвовал в походе на Рейн. Во время Семилетней войны 1756 – 63 гг. в битве при Цорндорфе 14(25) августа 1758 г, командуя дивизией, Чернышев проявил большое мужество. В этом бою под ним ранило двух лошадей, возле него убило трех адъютантов, но в конце сражения он был окружен и попал в плен. Вскоре был произведен обмен пленных, и Чернышев уже во главе отдельного корпуса успешно действовал в Померании, Западной Пруссии и Бранденбурге. 28 сентября (9 октября) 1760 г. его корпус с отрядом Г.Г.Тотлебена занял столицу Пруссии – Берлин. Русские войска, уничтожив оружие и военные запасы, покинули город. Рейд на Берлин произвел сильное впечатление на Европу. За этот поход Чернышев получил польский орден Белого Орла, а полки русской армии, участвовавшие в рейде, были награждены серебряными трубами.
После окончания войны начинается новый период его деятельности, открывший широкое поле его административным способностям. В 1763 г. Чернышев назначен вице-президентом Военной коллегии, произведен в генерал-фельдмаршалы и, став президентом Военной коллегии, возглавлял ее 12 лет. После раздела Польши в 1772 г. Чернышев становится генерал-губернатором Восточной Белоруссии. Генерал-губернаторство состояло из двух губерний – Псковской и Могилевской. Он много сделал для развития этого края, в частности, по его инициативе в 1777 г. проводилось генеральное межевание Полоцкой и Могилевской губерний, было построено много дорог, мостов, почтовых станций и гостиниц при них. В 1782 г. после смерти В.М.Долгорукова-Крымского гр. З.Г.Чернышев был назначен главнокомандующим Москвы и Московской губернии.
Занимая пост генерал-губернатора Москвы, Чернышев сделал много полезного. При нем была улучшена работа государственных учреждений, завершены работы по проведению границ между губерниями, а внутри губерний – между уездами. При нем производились починка стен Китай-города и Земляного вала, реставрировался арсенал, ремонтировались рынки, построены каменные караулки у Варварских, Ильинских и Никольских ворот.
В 1782 г. Чернышев построил себе по проекту М.Ф.Казакова каменный дом на Тверской улице (ныне Тверская, 13) ставший резиденцией московских генерал-губернаторов. Он распланировал местность между Серпуховской и Калужской заставами, делал попытки создать и осуществить план реконструкции центра Москвы.
29 августа (9 сентября) 1784 г. гр. З.Г.Чернышев скончался в Москве, 62 лет от роду.