В 1896 году окончил четырехклассное Вятское городское училище, некоторое время служил матросом, бродяжничал, выполнял разнообразную низкоквалифицированную работу. В 1902 году поступил рядовым на военную службу, но вскоре дезертировал и примкнул к эсерам. Несколько раз был арестован за участие в революционной деятельности, бежал из тюрьмы и ссылки, жил в Петрограде по подложным паспортам.

После революции 1917 года работал журналистом, вновь был ненадолго арестован, позднее – мобилизован в Красную армию. В начале 1920-х по протекции Максима Горького занял две комнаты в «Доме искусства» рядом с Н. Гумилевым, О. Мандельштамом, В. Кавериным, и смог полностью посвятить себя литературе.

В 1924 году переехал в Феодосию, где написал ряд самых известных своих произведений, а оттуда перебрался в Старый Крым.

В литературе дебютировал в 1906 году как писатель-реалист, автор рассказов об эсерах, но уже в 1909-м выпустил рассказ «Остров Рено», первый из условного цикла, действие которого разворачивается в вымышленной стране, которую критики позднее назвали Гринландией. В этот цикл входят самые резонансные произведения Александра Грина: романы «Алые паруса», «Блистающий мир», «Бегущая по волнам», «Золотая цепь», «Дорога никуда», рассказы «Корабли в Лиссе», «Зурбаганский стрелок», «Фанданго» и другие: часто героями этих произведений становятся люди, обладающие сверхчеловеческими способностями, умеющие летать, ходить по воде и пр.

Среди других фантастических текстов Грина особое место занимает повесть «Крысолов» (1924), один из первых советских хорроров, в котором, по наблюдениям Кира Булычёва, автор блестяще «отразил ужас голодного одиночества в гражданскую войну». В разные годы произведения Грина заслужили высокую оценку А. Куприна, В. Брюсова, К. Паустовского, Вс. Рождественского, М. Волошина, М. Горького и многих других литераторов.

По рассказам и романам писателя снято более 30 фильмов, телеспектаклей и анимационных картин, в том числе в Югославии, Бельгии, Хорватии.