În 1855 a început cariera de funcționar public, în același an publicând în România Literară „Oda României”. În 1861, scoate la București „Revista română pentru științe, litere și arte”. În 1863, a devenit Ministru al Cultelor și Instrucțiunii Publice, apoi ministru ad-interim la Ministerul Treburilor Străine.
Alexandru Odobescu este autorul a două nuvele istorice, Mihnea cel rău și Doamna Chiajna, și al eseului Pseudokynegeticos, devenit un reper în istoria literaturii române. În 1870 a fost ales membru al Societății Academice Române, iar în 1879 a fost ales secretar general al Academiei Române.
Scriitor, om politic, profesor și istoric, Alexandru Odobescu și-a legat numele de marile prefaceri care au schimbat societatea românească din a doua jumătate a secolului al XIX -lea.
Ca om politic a fost de câteva ori ministru și, în buna tradiție românească, a pendulat între partidul liberal și cel conservator, în funcție de cum i-au dictat interesele ori antipatiile personale. Numele lui Odobescu rămâne însă legat, fără putință de tăgadă, de munca sa de istoric și arheolog și mai ales de Tezaurul de la Pietroasa - Cloșca cu puii de aur, descoperit în 1837, despre care a scris o monumentală monografie arheologică.
În 1867, Alexandru Odobescu a organizat pavilionul românesc al Expoziției Universale de la Paris, unde a expus tezaurul Cloșca cu puii de aur.
Deși fiu de general, viața personală i-a fost marcată de insuficiența banilor, datorată nu atât lipsei de avere - destul de consistentă de altfel, cât mai ales gusturilor extravagante și largheții cu care cheltuia. Contemporanii povestesc că atunci când avea nevoie de cărți pentru studiile sale, obișnuia să le comande de la Paris, Viena sau Sankt Petersburg indiferent de costuri. Nicolae Iorga descrie astfel situația în care se afla Odobescu: „Trăia apoi, el, strălucitorul fost secretar de legaţie din Paris, prietenul atâtor oameni iluştri la Paris, ca un exilat, veşnic în nevoie de bani, silit a colabora la cărţi de cetire din care ar trebui să se găsească un cercetător ca să-i descopere partea, luptând cu creditorii inexorabili tot atât de mult ca şi cu guta care-l reţinea săptămâni întregi pe canapea”.
A fost căsătorit cu o prințesă, Sașa Prejbeanu, fata contelui rus Pavel Kiseleff, iar la apusul vieții, când se îndrepta spre 60 de ani, se îndrăgostește de o tânără profesoară de geografie. Hortensia Racoviță, deși tânără, era divorțată de primul soț – dramaturgul Alexandru Davila, și văduvă după al doilea soț – Dumitru Racoviță, șeful de cabinet al lui Titu Maiorescu, decedat în anul 1891. Odobescu merge până acolo încât, deși îi cere soției sale să îi redea libertatea, tânăra Hortensia îl va respinge dovedindu-se a fi „adevăratul mormânt al inteligenţei, al iluziilor, ba chiar al vieţii mele”, cum va scrie într-o epistolă adresată prietenului său Anghel Demetriescu.
