Obrutjev blev 1856 lärare i krigsstatistik vid generalstabens akademi, företog 1873 militära studieresor till Osmanska riket, Österrike-Ungern och Tyskland, deltog som general i rysk-turkiska kriget, utnämndes 1881 till chef för generalstaben och 1893 till medlem av statsrådet.
Obrutjev var en framstående krigshistorisk författare: Opyt istorii vojennoj literatury v Rossii (1853, Försök till en historia om den ryska krigslitteraturen, jämte översikt av dithörande handskrifter och tryckalster).
Under hans ledning utgavs 1868–1874 det grundliga arbetet "Vojenno-statitjeskij sbornik", omfattande den allmänna krigsstatistiken, även för icke-europeiska länder.
