Сорок лет жизни и деятельности Алексея Николаевича связаны с работой в правительственных структурах. В 1940–1946 годах он был заместителем председателя Совнаркома СССР, одновременно являясь в 1943–1946 годах председателем Совнаркома РСФСР. В 1953–1956 и в 1957–1960 годах он занимал должность заместителя председателя Совета Министров СССР, а с 1960 года — первого заместителя Председателя Совета Министров СССР.
В годы Великой Отечественной войны, в 1941–1942 годах, Косыгин был заместителем председателя Совета по эвакуации, сыграв неоценимую роль в вывозе и размещении в безопасных районах страны тысяч и тысяч предприятий и учреждений.
Алексей Николаевич занимал в 1948–1954 годах ряд министерских постов: был министром финансов, легкой промышленности, промышленных товаров широкого потребления СССР. В 1959–1960 годах он возглавлял Госплан Советского Союза.
В высшей партийной иерархии Косыгин был заметной фигурой еще с довоенных времен: на XVIII съезде ВКП(б) в 1939 году он вошел в состав ЦК партии. В 1946–1952 годах являлся кандидатом в члены, а затем — членом Политбюро, а с 1960-го почти до конца жизни — вновь членом Политбюро (Президиума) ЦК КПСС.
Став главой союзного правительства, Косыгин сумел довольно быстро заявить о серьезности своих реформаторских намерений. Он пробыл на посту председателя Совета Министров СССР более полутора десятилетий, но главное, пожалуй, событие его премьерства произошло уже в первый год этого периода. Предложенный Алексеем Николаевичем комплекс экономических преобразований был рассмотрен и одобрен на Пленуме ЦК КПСС, состоявшемся 27–29 сентября 1965 года.
В докладе на Пленуме он предложил совокупность мероприятий по улучшению управления промышленностью, совершенствованию планирования и усилению экономического стимулирования промышленного производства. В наиболее концентрированном виде эти мероприятия, составившие существо предложенной Косыгиным реформы, были изложены в совместном постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 4 октября 1965 года.
В этом постановлении, в частности, говорилось: «В целях повышения эффективности общественного производства, увеличения темпов роста национального дохода и на этой основе дальнейшего подъема благосостояния народа Центральный Комитет КПСС и Совет Министров считают необходимым изменить методы планового руководства промышленностью в следующем направлении:
— обеспечить наиболее правильное сочетание централизованного государственного планирования с широкой хозяйственной инициативой предприятий и усилением экономического стимулирования промышленного производства;
— расширить права предприятий на основе полного хозяйственного расчета. По мере повышения эффективности производства и роста ресурсов предприятий увеличивать размер средств, оставляемых в распоряжении предприятий для развития производства и поощрения работников;
— оценивать результаты деятельности предприятий по реализованной продукции, полученной прибыли (рентабельности производства) и по выполнению заданий по поставкам важнейших видов продукции:
— поставить оплату труда работников промышленности в непосредственную зависимость не только от результатов их индивидуального труда, по и от общих итогов работы предприятий;
— положить в основу экономических отношении между предприятиями принцип взаимной материальной ответственности. Развивать постоянные прямые связи между предприятиями-изготовителями и потребителями. Повысить роль хозяйственных договоров».
Начатые Косыгиным преобразования не удалось довести до сколь-нибудь значимых результатов, они не привели к кардинальным изменениям в экономической ситуации. Среди многочисленных причин этого необходимо упомянуть отсутствие действенной поддержки косыгинских начинаний со стороны тогдашнего советского лидера — Л. И. Брежнева.
За время своего премьерства Алексей Николаевич внес ощутимый вклад в решение многих крупных народнохозяйственных проблем. Наиболее масштабными проектами, разработкой которых руководил Косыгин, явились три пятилетних плана развития народного хозяйства СССР, обсуждавшихся на XXIII съезде КПСС в 1966 году, на XXIV съезде КПСС в 1971 году и на XXV съезде КПСС в 1976 году.
Мемуаристы чаще всего называют Алексея Николаевича «человеком дела» или «человеком в деле». Бывший председатель Госплана СССР Н. К. Байбаков писал: «О нем можно сказать, что он «человек в деле». А. Н. Косыгин реальнее других представлял истинное положение дел и был поглощен поиском доходов, способных пополнить бюджет… Мне же нравились трезвомыслие и осмотрительность, с какими Косыгин подходил к решению народнохозяйственных задач, острота и твердость мыслей, высказанных им на заседании Политбюро».