— первый заместитель председателя Госэкономкомиссии Совета министров СССР по текущему планированию народного хозяйства в ранге министра СССР (до 10 мая 1957 года) с освобождением от обязанностей заместителя председателя Совета министров СССР.
1957, 23 мая
— первый заместитель председателя Госплана СССР, в ранге министра СССР (до 1 июля 1957 года).
1957, июнь
— поддержал Н. С. Хрущева в противостоянии с так называемой «антипартийной группировкой».
1957, 29 июня
— член Президиума ЦК КПСС.
1957, 4 июля
— назначен заместителем председателя Совета министров СССР (до 4 мая 1960 года).
1957
— член Главного военного совета при Совете обороны СССР.
1958, 31 марта
— заместитель председателя Президиума Совета министров СССР.
1958, 13 октября
— председатель комиссии Президиума Совета министров СССР по вопросам цен (до 13 августа 1959 года).
1959, январь
— делегат XXI съезда КПСС.
1959, 20 марта
— председатель Государственного планового комитета (Госплана) СССР (до 4 мая 1960 года).
1959, 24 марта
— представитель СССР в Совете экономической взаимопомощи (СЭВ).
1959
— член Совета обороны СССР.
1961, октябрь
— делегат XXII съезда КПСС.
1962, 28 апреля
— член Президиума Совета министров СССР.
1964, февраль
— присвоено звание Героя Социалистического Труда.
1964, март
— визит в Италию, встречи с представителями делового мира.
1964, октябрь
— поддержал смещение Н. С. Хрущева с руководящих постов государства.
1964, 15 октября
— председатель Совета министров СССР.
1964, конец октября
— участник встречи, вместе с Л. И. Брежневым и Н. В. Подгорным, с высшим руководством Польши — Вл. Гомулкой и Ю. Циранкевичем в Беловежской Пуще.
1965, 5 октября
— подписал постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР «О совершенствовании планирования и усилении экономического стимулирования промышленного производства».
1966, январь
— участие в межправительственных переговорах в Ташкенте по урегулированию военного конфликта между Пакистаном и Индией.
1966, апрель
— делегат XXIII съезда КПСС.
1966, 8 апреля
— член Политбюро ЦК КПСС (до 21 октября 1980 года).
1966, 16 мая
— подписал постановление «О повышении материальной заинтересованности колхозников в развитии общественного производства».
1966, 10 ноября
— назначен председателем Президиума Совета министров СССР.
1967, 13 апреля
— подписал постановление «О переводе совхозов и других государственных сельскохозяйственных предприятий на полный хозяйственный расчет».
1967, 1 мая
— смерть жены Клавдии Андреевны Косыгиной.
1967, май
— участие в улаживании вооруженного конфликта между Израилем и рядом арабских стран («Шестидневная война»).
1967, 19 июня
— выступил на чрезвычайной специальной сессии Генеральной Ассамблеи ООН.
1967, июль
— вояж в США, встреча и переговоры с американским президентом Л. Джонсоном.
1968, лето
— участие в разрешении Чехословацкого кризиса; подготовил «Экстренное сообщение ТАСС», опубликованное в «Правде», в день ввода советских войск в Чехословакию; 20–21 августа вместе с Л. И. Брежневым и Н. В. Подгорным провел в здании Генерального штаба Вооруженных сил СССР.
1969, лето
— переход через Главный Кавказский хребет в паре с президентом Финляндии Урхо Калева Кекконеном.
1969, сентябрь
— провел встречу в пекинском аэропорту с премьером Государственного совета КНР Чжоу Эньлаем по проблеме урегулирования вооруженного конфликта между СССР и КНР.
1970, 12 августа
— подписал «Московский договор» между СССР и Федеративной Республикой Германией.
1971, апрель
— делегат XXIV съезда КПСС.
1972, май
— прием и переговоры с президентом США Ричардом Никсоном по вопросу о долге за поставки по ленд-лизу во время Великой Отечественной войны 1941–1945 гг.
1974, февраль
— вторично присвоено звание Героя Социалистического Труда.
1976, март
— делегат XXV съезда КПСС.
1979, март
— переговоры с политическим руководством Афганистана по вопросу оказания военной и экономической помощи.
1980, 21 октября
— освобожден от обязанностей члена Политбюро ЦК КПСС.
1980, 23 октября
— освобожден от обязанностей председателя Совета министров СССР.
1980, 18 декабря
— смерть А. Н. Косыгина в Москве.
1980, 24 декабря
— в Москве на Красной площади состоялись похороны (прах захоронен в Кремлевской стене).