Внебрачный сын богатого русского помещика И. Яковлева и молоденькой немецкой мещанки Луизы Гааг из Штутгарта. Получил вымышленную фамилию Герцен — сын сердца (от нем. Herz). Воспитывался в доме Яковлева, получил хорошее образование, знакомился с сочинениями французских просветителей, читал запретные стихи Пушкина, Рылеева. Глубокое влияние на Герцена оказала дружба с талантливым сверстником, будущим поэтом Н. П. Огаревым, которая продолжалась всю их жизнь. По его воспоминаниям, сильное впечатление на мальчиков (Герцену было 13, Огарёву 12 лет) произвело известие о восстании декабристов. Под его впечатлением у них зарождаются первые, ещё смутные мечты о революционной деятельности; во время прогулки на Воробьёвых горах, мальчики поклялись бороться за свободу. В 1829 году Герцен поступил на физико-математический факультет Московского университета, где вскоре образовал группу из прогрессивно мыслящих студентов. К этому времени относятся его попытки изложения собственного видения общественного устройства. Уже в первых статьях Герцен показал себя не только философом, но и блестящим литератором. Уже в 1829—1830 годах Герцен написал философскую статью о Валленштейне Ф. Шиллера. В этот юношеский период жизни Герцена его идеалом был Карл Моор — герой трагедии Ф. Шиллера «Разбойники» (1782). В 1833 году Герцен с серебряной медалью окончил университет. В 1834 году был арестован – за то, что в компании друзей якобы распевал песни, порочащие царскую фамилию. В 1835 году он был выслан сначала в Пермь, потом в Вятку, где и определен на службу в канцелярию губернатора. За устройство выставки местных произведений и объяснения, данные при её осмотре наследнику (будущему Александру II), Герцен, по ходатайству Жуковского, был переведён на службу советником правления во Владимир, где женился, увезши тайно из Москвы свою невесту, и где провёл самые счастливые и светлые дни своей жизни. В 1840 году Герцену было разрешено возвратиться в Москву. Обратившись к художественной прозе, Герцен написал роман «Кто виноват?» (1847), повести «Доктор Крупов» (1847) и «Сорока-воровка» (1848), в которых своей главной целью считал обличение русского рабства.

В 1847 году Герцен с семьей покинул Россию, уехав в Европу. Наблюдая жизнь западных стран, перемежал личные впечатления с историко-философскими исследованиями (Письма из Франции и Италии, 1847–1852; С того берега, 1847–1850, и др.) В 1850–1852 годах прошла череда личных драм Герцена: гибель в кораблекрушении матери и младшего сына, смерть жены от родов. В 1852 году Герцен поселился в Лондоне.

К этому времени его воспринимали как первую фигуру русской эмиграции. Совместно с Огаревым он стал издавать революционные издания – альманах «Полярная звезда» (1855–1868) и газету «Колокол» (1857–1867), влияние которых на революционное движение в России было огромным. Но главным его созданием эмигрантских лет является «Былое и думы».

«Былое и думы» по жанру – синтез мемуаров, публицистики, литературных портретов, автобиографического романа, исторической хроники, новелл. Сам автор называл эту книгу исповедью, «по поводу которой собрались там-сям остановленные мысли из дум». Первые пять частей описывают жизнь Герцена с детства и до событий 1850–1852, когда автора постигли тяжелые душевные испытания, связанные с крушением семьи. Шестая часть, как продолжение первых пяти, посвящена жизни в Англии. Седьмая и восьмая части, еще более свободные по хронологии и тематике, отражают жизнь и мысли автора в 1860-е годы. Все другие сочинения и статьи Герцена, как, например, «Старый мир и Россия», «Le peuple Russe et le socialisme», «Концы и начала», и др. представляют простое развитие идей и настроений, вполне определившихся в период 1847—1852 годов в сочинениях, указанных выше. В 1865 году Герцен покинул Англию и отправился в длительное путешествие по Европе. В это время он отдалился от революционеров, в особенности от русских радикалов. Споря с Бакуниным, призывавшим к разрушению государства, Герцен писал: «Нельзя людей освобождать в наружной жизни больше, чем они освобождены внутри». Эти слова воспринимаются как духовное завещание Герцена. Как и большинство российских западников-радикалов, Герцен прошел в своем духовном развитии через период глубокого увлечения гегельянством. Влияние Гегеля отчетливо прослеживается в цикле статей«Дилетантизм в науке» (1842–1843). Их пафос – в утверждении и интерпретации гегелевской диалектики как инструмента познания и революционного преобразования мира («алгебры революции»). Герцен сурово осуждал отвлеченный идеализм в философии и науке за оторванность от реальной жизни, за «априоризм» и «спиритизм». Дальнейшее развитие эти идеи получили в главном философском сочинении Герцена – «Письмах об изучении природы» (1845–1846). Продолжая критику философского идеализма, Герцен определял природу как «родословную мышления», а в идее чистого бытия видел всего лишь иллюзию. Природа для материалистически настроенного мыслителя – вечно живое, «бродящее вещество», первичное по отношению к диалектике познания. В Письмах Герцен, вполне в духе гегельянства, обосновывал последовательный историоцентризм: «ни человечества, ни природы нельзя понять мимо исторического бытия», а в понимании смысла истории придерживался принципов исторического детерминизма. Однако в размышлениях позднего Герцена прежний прогрессизм уступает место гораздо более пессимистическим и критическим оценкам. 21 января 1870 года Александр Иванович Герцен умер. Был похоронен на кладбище Пер-Лашез. Позже его прах был перевезен в Ниццу и погребен рядом с могилой его жены.