Учился в Александровском лицее (1845—1851). В 1852 поступил на службу по Министерству внутренних дел и в 1852 был послан с экспедициею П. И. Мельникова-Печерского в Нижегородскую губернию для исследования раскола. В 1858 по приглашению нижегородского губернатора А. Н. Муравьева (бывшего декабриста) поступил (будучи коллежским асессором с 1854 г.) в палату государственных имуществ советником (исправлял должность, жалования и столовых 999 руб.) хозяйственного отделения; в 1860 вышел в отставку, чтобы устроить свои имения согласно положению о крестьянах. С 1868 по 1878 служил в государственной канцелярии и оставил службу в чине действительного статского советника.
Был инициатором и, вместе с А. М. Бутлеровым и Вагнером, организатором медиумических сеансов, вызвавших широкий резонанс.
Ещё в лицее обстоятельно познакомился с учением Сведенборга. В 1863 напечатал в Лейпциге перевод с латинского «О небесах, о мире и об аде, как то видел и слышал Э. Сведенборг». В Лейпциге издал также «Евангелие по Сведенборгу» (1864), «Рационализм Сведенборга. Критическое исследование его учения о Св. Писании» (1870), «Книга бытия по Сведенборгу» (1870).
Работы привлекли внимание Достоевского и Лескова.
Со второй половины 1860-х увлекается медиумизмом и спиритизмом и в сочинениях американского спиритуалиста Э. Дж. Дэвиса находит выражение своего нового настроения. Свои переводы с английского и немецкого языков, а также и статьи по животному магнетизму и спиритизму он печатал в Лейпциге и, что было можно, в Петербурге. С целью пропагандировать спиритизм в Германии Аксаков издал несколько переводов Дэвиса на немецком языке. С 1874 издавал в Лейпциге ежемесячный журнал «Psychische Studien», посвященный исследованию малоизвестных явлений психической жизни. Опубликовал книгу «Анимизм и спиритизм» (1893) и другие работы на эту тему.
Кроме статей о сведенборгианизме и медиумизме, писал и по общим вопросам, в «Дне» И. С. Аксакова — о Талмуде, в «Русском Вестнике» — «О народном пьянстве», брошюру «Содержание питейных заведений» и др. В 1881 принимал участие в совещаниях «Сведущих людей». Его личный взгляд на спиритизм высказан им в предисловии к изданию «Спиритизм и наука» (СПб., 1872).