Настоящая фамилия Гриневский. Родился 11 (23) августа 1880 в Слободской Вятской губернии в семье ссыльного поляка, участника восстания 1863. Окончил четырехклассное Вятское городское училище. Провел в скитаниях шесть лет, работал грузчиком, землекопом, артистом бродячего цирка, железнодорожным рабочим.

В 1902 из-за крайней нужды добровольно («буду сыт и одет») поступил на солдатскую службу, несколько месяцев провел в карцере. Тяжесть солдатской жизни заставила Грина дезертировать, он сблизился с социал-революционерами и занялся подпольной работой в разных городах России. В 1903 был арестован, сидел в севастопольской тюрьме, был выслан на десять лет в Сибирь, но попал под октябрьскую амнистию 1905. До 1910 Грин жил под чужим паспортом в Петербурге, вновь был арестован и выслан в Сибирь, откуда бежал и вернулся в Петербург. Вторую, двухлетнюю ссылку провел в Архангельской губернии.

Годы жизни под чужим именем стали временем разрыва с революционным прошлым и становлением Грина как писателя. После первого опубликованного рассказа "В Италию" (1906), следующие - "Заслуга рядового Пантелеева" (1906) и "Слон и Моська" (1906) - были изъяты из печати цензурой.

Первые сборники рассказов Грина "Шапка-невидимка" (1908) и "Рассказы" (1910) привлекли внимание критики. В 1912-1917 Грин активно работал, опубликовав более чем в 60 изданиях около 350 рассказов. В них окрепла манера писателя извлекать из трагической реальности мечту о человеческом счастье. Придуманные Грином благородные люди населяли вымышленные города Лисс, Зурбаган, Гель-Гью - тот «материк», который впоследствии назовут Гринландией.

Восторженно встретил Февральскую революцию 1917, а последующие события считал трагедией. Грин видел и описывал «людей, закрывших лицо руками... они мчались и падали... они в крови» (заметка "Пустяки", опубл. 1918 в журнале «Новый Сатирикон»). Посреди дикости и хаоса, которые обрушила на страну власть большевиков, Грин писал такие произведения, как повесть-феерия "Алые паруса" (1923), романы "Блистающий мир" (1924), "Золотая цепь" (1925), "Бегущая по волнам" (1928) и другие произведения, в которых создавал собственный романтический мир человеческого счастья.

Феерия "Алые паруса", одно из самых светлых и жизнеутверждающих произведений советской литературы, была написана в Петроградском Доме Искусств. В голодном и холодном Петрограде должно было происходить, согласно первоначальному замыслу писателя, и действие "Алых парусов". Однако по мере работы Грин перенес действие в город Каперну, в названии которого литературоведы впоследствии находили созвучие с евангельским Капернаумом. История любви Ассоль и Грэя, их осуществившейся мечта была основана на убеждении, высказанном Грином: «Я понял одну нехитрую истину. Она в том, чтобы делать чудеса своими руками...». "Алые паруса" стали знаковой книгой поколения «оттепели» 1960-х и романтиков 1970-х годов.

Реальная окружающая жизнь отторгала мир Грина вместе с его создателем. Все чаще появлялись критические замечания о ненужности писателя, создавался миф об «иностранце в русской литературе», Грина все меньше печатали. Больной туберкулезом писатель уехал в 1924 в Феодосию, где испытывал крайнюю нужду, а в 1930 перебрался в поселок Старый Крым.

Умер Грин в поселке Старый Крым 8 июля 1932 года.