Писатель, публицист, философ, революционер. Родился 25 марта (6 апреля) 1812 года в Москве, в семье богатого помещика Ивана Алексеевича Яковлева, происходившего от Андрея Кобылы (как и Романовы). Мать — 16-летняя немка Генриетта-Вильгельмина-Луиза Гааг, дочь мелкого чиновника, делопроизводителя в казённой палате в Штутгарте. Брак родителей не был оформлен, и Герцен носил фамилию, придуманную отцом: Герцен — «сын сердца» (от нем. Herz).
В 1833 Герцен закончил физико-математическое отделение Московского университета. В московском доме, где он проживал с 1843 по 1847 год, был открыт музей.
В юности Герцен получил обычное дворянское воспитание на дому, основанное на чтении произведений иностранной литературы, преимущественно конца XVIII века. Французские романы, комедии Бомарше, Коцебу, произведения Гёте, Шиллера с ранних лет настроили мальчика в восторженном, сентиментально-романтическом тоне. Систематических занятий не было, но гувернёры — французы и немцы — сообщили мальчику твёрдое знание иностранных языков. Благодаря знакомству с творчеством Шиллера, Герцен проникся свободолюбивыми стремлениями, развитию которых много содействовал учитель русской словесности И. E. Протопопов, приносивший Герцену тетрадки стихов Пушкина: «Оды на свободу», «Кинжал», «Думы» Рылеева и пр., а также Бушо, участник Французской революции, уехавший из Франции, когда «развратные и плуты» взяли верх. К этому присоединилось влияние Тани Кучиной, молоденькой «корчевской кузины» Герцена (в замужестве Татьяна Пассек), которая поддерживала детское самолюбие молодого фантазёра, пророча ему необыкновенную будущность.
Уже в детстве Герцен познакомился и подружился с Огарёвым. 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.
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). Герцен поступил в Московский университет на физико-математическое отделение. В университете Герцен принимал участие в так называемой «маловской истории», но отделался сравнительно легко — заключением, вместе со многими товарищами, в карцере. Университетское преподавание велось тогда плохо и мало принесло пользы; только Каченовский своим скептицизмом да Павлов, умудрявшийся на лекциях сельского хозяйства знакомить слушателей с немецкой философией, будили молодую мысль. Молодёжь была настроена, однако, довольно бурно; она приветствовала Июльскую революцию (как это видно из стихотворений Лермонтова) и другие народные движения (много содействовала оживлению и возбуждению студентов появившаяся в Москве холера, в борьбе с которой деятельное и самоотверженное участие приняла вся университетская молодёжь). К этому времени относится встреча Герцена с Вадимом Пассеком, превратившаяся потом в дружбу, установление дружеской связи с Кетчером и др. Кучка молодых друзей росла, шумела, бурлила; допускала по временам и небольшие кутежи, вполне невинного, впрочем, характера; усердно занималась чтением, увлекаясь по преимуществу вопросами общественными, занимаясь изучением русской истории, усвоением идей Сен-Симона и др. социалистов. В 1834 году все члены кружка Герцена и он сам были арестованы. Герцен был сослан в Пермь, а оттуда 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. Здесь ему пришлось столкнуться с знаменитым кружком гегельянцев Станкевича и Белинского, защищавших тезис полной разумности всякой действительности. В 1842 году Герцен, отслужив год в Новгороде, куда он попал не по своей воле, получает отставку, переезжает на жительство в Москву. Оттуда он часто ездит на собрания кружка Белинского; вскоре после смерти своего отца, уезжает навсегда за границу (1847). Февральская революция 1848 года показалась Герцену осуществлением всех надежд. Последовавшее затем Июньское восстание рабочих, его кровавое подавление и наступившая реакция потрясли Герцена, который решительно обратился к социализму. Он сблизился с Прудоном и другими выдающимися деятелями революции и европейского радикализма; вместе с Прудоном он издавал газету «Голос народа», которую финансировал. К парижскому периоду относится печальное увлечение его жены немецким поэтом Гервегом. В 1849 году, после разгрома радикальной оппозиции президентом Луи Наполеоном, Герцен был вынужден покинуть Францию и переехал в Швейцарию, где и натурализовался; из Швейцарии он переехал в Ниццу, принадлежавшую тогда Сардинскому королевству. В этот период Герцен вращается среди кругов радикальной европейской эмиграции, собравшейся в Швейцарии после поражения революции в Европе, и в частности знакомится с Гарибальди. Известность ему доставила книга эссе «С того берега», в которой он производил расчёт со своими прошлыми либеральными убеждениями. После смерти жены он выезжает в Лондон, где живёт около 10 лет, основав Вольную русскую типографию для печатания запрещённых изданий и с 1857 года издает еженедельную газету «Колокол». Примечательно, что в июле 1849 года Николай I арестовывает все имущество Герцена и его матери. Последнее на тот момент уже было заложено банкиру Ротшильду, и тот, пригрозив оглаской Нессельроде, занимавшему тогда пост министра финансов в России, добился снятия императорского запрещения.
Пик влияния «Колокола» приходится на годы, предшествующие освобождению крестьян; тогда газета регулярно читалась в Зимнем дворце. После крестьянской реформы её влияние начинает падать; поддержка польского восстания 1863 год резко подорвала тиражи. В то время для либеральной общественности Герцен был уже слишком революционным, для радикальной — чересчур умеренным. 15 марта 1865 года под настойчивым требованием русского правительства к правительству Её величества редакция «Колокола» во главе с Герценым покидает Англию навсегда и переезжает в Швейцарию, гражданином которой Герцен к тому времени является. В апреле этого же 1865 года туда переводится и «Вольная русская типография». Вскоре начинают переезжать в Швейцарию и люди из окружения Герцена, например в 1865 году туда переезжает Николай Огарёв.
9 (21) января 1870 года Александр Иванович Герцен умер от воспаления лёгких в Париже, куда незадолго перед тем прибыл по своим семейным делам.
Елизавета Герцен, 17-летняя дочь А. И. Герцена и Н. А. Тучковой-Огаревой, покончила жизнь самоубийством из-за неразделенной любви к 44-летнему французу во Флоренции в декабре 1875 года. Самоубийство имело резонанс, о нем писал Достоевский в очерке «Два самоубийства».