В 1991–1998 годах занимался предпринимательской деятельностью. В 1995 году завершил обучение в Северо-Осетинском государственном университет имени К. Л. Хетагурова по специальности «коммерция» в г. Владикавказ. В 1998 году получил диплом Всероссийской академии внешней торговли по специальности «экономист-международник со знанием иностранного языка».
В 1998 году Андрей Воробьев основал ЗАО «Русская рыбная компания», занял пост генерального директора. В 2000 году начал работу на государственной службе, стал помощником заместителя председателя правительства России Сергея Шойгу. В 2000–2012 годах возглавлял Межрегиональный общественный фонд поддержки партии «Единая Россия».
В 2002–2003 годах Воробьев занимал пост члена Совета Федерации Федерального собрания от Республики Адыгея. В 2003–2011 годах был депутатом Государственной думы четвертого и пятого созывов. В Госдуме четвертого созыва состоял в должности заместителя руководителя фракции «Единая Россия».
С 2005 по 2012 год возглавлял Центральный исполнительный комитет «Единой России». В период 2011–2012 гг. был депутатом Государственной думы шестого созыва, руководителем фракции «Единая Россия» и заместителем председателя Госдумы.
В ноябре 2012 года был назначен временно исполняющим обязанности губернатора Московской области, в сентябре 2013 года — губернатором Московской области.
В 2004 году состоялась защита кандидатской диссертации Воробьева в Российской академии государственной службы при Президенте РФ. Тема диссертации: «Развитие инвестиционного потенциала депрессивного региона». В 2013 году в тексте работы были
обнаружены множественные заимствования. В частности, 107 из 165 страниц содержали плагиат. В октябре 2013 года, чтобы избежать дальнейшего скандала и разбора
дела о плагиате, профессор Высшей школы экономики Воробьев написал заявление об
увольнении по собственному желанию, сославшись на невозможность совмещать академическую деятельность с работой в должности губернатора Московской области.
Андрей Воробьев награжден государственными наградами: медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» первой степени, орденом «За заслуги перед Отечеством» четвертой степени, орденом Почета.