Лётчик-космонавт Российской Федерации, живёт в городе Королёве, под Москвой. Герой Российской Федерации. Родился 9 октября 1957 года в городе Донецк Ростовской области, РСФСР. Окончил среднюю школу № 5 в Донецке в 1975 году. В 1985 году получил диплом инженера в Московском авиационном институте, кафедра 608 «Проектирование аэрогидрокосмических систем». В 1975—1976 годах работал на предприятиях Донецка. В 1976—1978 годах служил срочную службу в Советской Армии, сержант, командир отделения в химических войсках в Группе советских войск в Германии.

После окончания авиационного института Усачев распределён инженером в НПО «Энергия», где начал работать над ракетой-носителем «Энергия», участвуя в техническом решении вопросов выхода в открытый космос, будущего космического строительства. В 1988 году прошёл медицинское обследование и приступил к специальным тренировкам, а в 1989 году он был зачислен кандидатом в отряд космонавтов НПО «Энергия». В 1991 году зачислен в отряд космонавтов. Проходил курс общей космической подготовки для работы на орбитальной станции «Мир». Был членом дублирующих экипажей экспедиций «Мир-13, 14 и 19».

Первый космический полёт совершил с 8 января по 9 июля 1994 года он работал бортинженером в составе 15-й основной экспедиции на космической станции «Мир» (командир экипажа В. М. Афанасьев, исследователь В. В. Поляков). Экипаж стартовал и приземлялся на космическом корабле «Союз ТМ-18». Продолжительность полёта составила 182 суток 00 часов 27 минут.

Второй космический полёт совершил с 21 февраля по 2 сентября 1996 года в роли бортинженера 21-й основной экспедиции на космической станции «Мир». Стартовал и приземлялся на космическом корабле «Союз ТМ-23»: взлёт с Юрием Онуфриенко и возвращение с Юрием Онуфриенко и Клоди Андре-Деэ. Продолжительность полёта составила 193 суток 19 часов 08 минут, совершил шесть выходов в открытый космос (один из наиболее высоких показателей выходов в космос в течение одного полёта за всю историю пилотируемой космонавтики).

Третий космический полёт состоялся в составе экспедиции на шаттле STS-101 с 19 мая по 29 мая 2000 года. Был специалистом полёта по программе сборки МКС. Продолжительность полёта составила 9 суток 20 часов 10 минут.

Четвёртый космический полёт совершил командиром экспедиции МКС-2, которая началась 8 марта 2001 года запуском шаттла STS-102, 9 марта 2001 года экипаж прибыл на МКС. Команда (астронавты США Джеймс Восс и Сьюзан Хелмс) работала в космосе 167 дней 6 часов 42 минуты. Совершил один выход в открытый космос. 22 августа 2001 года экспедиция вернулась на Землю. В общей сложности провел в космосе почти 553 суток и семь раз выходил в открытый космос.

В 2005 году покинул отряд космонавтов и стал работать начальником отдела в РКК «Энергия». С 2007 года — командир отряда космонавтов РКК «Энергия», при этом сам действующим космонавтом не является.

Награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» II степени, орденом «За заслуги перед Отечеством» III степени, медалью «За заслуги в освоении космоса», орденом Почётного легиона, медалью «За космический полёт», медалью «За выдающиеся общественные заслуги».