Александр Беляев родился в Смоленске, в семье священника. В 1901 году окончил Смоленскую духовную семинарию. Но становиться священником он не хотел и поэтому поступил в Демидовский лицей в Ярославле
Окончив лицей, он стал неплохим юристом, приобрел свою клиентуру. Его дела складывались удачно, он часто бывал за границей. Но в 1914 году он оставляет все и посвящает себя писательству. Когда ему было 35 лет, он тяжело заболел (туберкулез позвоночника) и шесть лет был прикован к постели, из них три года пролежал в гипсе. Но он сумел вылечиться и вернуться к полноценной жизни.
В 1923 году А. Беляев с помощью знакомых перебрался с семьей в Москву, где он устроился на работу юрисконсультом. Там он начал серьезную литературную деятельность. Печатает научно-фантастические рассказы, повести в журналах «Вокруг света», «Знание — сила», «Всемирный следопыт», заслужив титул «советского Жюля Верна». В 1925 году публикует повесть «Голова профессора Доуэля», которую сам Беляев называл историей автобиографической: хотел рассказать, «что может испытать голова без тела».
В 1928 году А. Беляев с семьей переехал в Ленинград и с этих пор занимался исключительно литературой, профессионально. Так появились «Властелин мира», «Подводные земледельцы», «Чудесное око», рассказы из серии «Изобретения профессора Вагнера». Печатались они, в основном, в московских издательствах.
Незадолго до войны писатель перенес очередную операцию, поэтому на предложение эвакуироваться, когда началась война, он ответил отказом. Город Пушкин, где жил в последние годы А. Беляев с семьей, был оккупирован. В январе 1942 года писатель умер от голода. Был похоронен в братской могиле вместе с другими жителями города.