Александр Гриневский родился 11(23) августа 1880 года в городе Слободской Вятской губернии.
С детства Грин любил книги о мореплавателях и путешествиях. Мечтал уйти в море матросом и, движимый этой мечтой, делал попытки убежать из дома.
Значительное влияние на Грина оказал его отец — белорусский дворянин Стефан Гриневский, который разрешил сыну купить ружье и поощрял его к длительным экскурсиям на природу, что повлияло как на выработку характера молодого человека, так и на будущий оригинальный стиль гриновской прозы.
В 1896 г. по окончании четырёхклассного Вятского городского училища уехал в Одессу. Некоторое время бродяжничал в поисках работы. Устроился матросом на судно, курсировавшее по маршруту Одесса — Батуми — Одесса. Вскоре решил оставить карьеру моряка. Перепробовал много профессий — был рыбаком, чернорабочим, лесорубом, золотоискателем на Урале.
Проходил службу солдатом в 213-м Оровайском резервном пехотном батальоне, расквартированном в Пензе. Летом 1902 г. дезертировал, но был пойман в Камышине. После побега познакомился с эсерами. Зимой 1902 г. они устроили Грину повторный побег, после которого он перешёл на нелегальное положение и начал вести революционную деятельность. В 1903 г. был арестован за пропагандистскую работу среди матросов в Севастополе. За попытку побега был переведён в тюрьму строгого режима, где провел около двух лет. В 1905 г. освобожден по амнистии.
В 1906 г. в Петербурге Грин снова был арестован и выслан на четыре года в г. Туринск Тобольской губернии. В Туринске Грин пробыл всего 3 дня: в книге «Лучшие путешествия по Среднему Уралу: факты, легенды, предания» приводится забавная история, как он, напоив исправника и полицейских, которые не устояли перед дармовой водкой, совершил побег. Бежал в Вятку, раздобыл чужой паспорт, по которому уехал в Москву. Здесь рождается его первый политически ангажированный рассказ «Заслуга рядового Пантелеева», подписанный А. С. Г. Тираж был конфискован в типографии и сожжен. Псевдоним А. С. Грин впервые появился под рассказом «Случай» (1907). В 1908 г. у Грина выходит первый сборник «Шапка-невидимка» с подзаголовком «Рассказы о революционерах».
Из-за конфликта с властями Грин с конца 1916 г. был вынужден скрываться в Финляндии, но, узнав о Февральской революции, вернулся в Петроград. Весной 1917 г. он пишет рассказ-очерк «Пешком на революцию», свидетельствующий о надежде писателя на обновление. Однако вскоре действительность разочаровывает писателя.
В 1919 году Грин служил в Красной Армии связистом и заболел сыпным тифом. Тяжелобольного писателя привезли в 1920 г. в Петроград, где при содействии М. Горького ему удалось получить академический паёк и жильё — комнату в «Доме искусств», где Грин жил рядом с В. Пястом, В. А. Рождественским, Н. С. Тихоновым, М. Шагинян.
В 1921 году Грины уехали на все лето в финский поселок Токсово. В годы пребывания в Токсово, Александр Грин жил в доме Рогияйнена (ул. Санаторная 19).
Во время гражданской войны он печатает свои произведения в журнале «Пламя». В революционные годы в Петрограде Грин начал писать «повесть-феерию» «Алые паруса» (опубликована в 1923 году). Эта повесть является самым известным его произведением. Считается что прообразом Ассоль является жена Грина, Нина Николаевна.
В 1924 году в Ленинграде был напечатан роман Грина «Блистающий мир». В том же году Грин переехал в Феодосию. В 1927 году принял участие в коллективном романе «Большие пожары», публиковавшемся в журнале «Огонёк».
В 1929 году всё лето провёл в Старом Крыму, работая над романом «Дорога никуда», а в 1930 г. полностью переехал в город Старый Крым. В конце апреля 1931 года, будучи уже серьёзно больным, Грин ходил в Коктебель в гости к Волошину. Этот маршрут до сих пор известен и популярен среди туристов как «тропа Грина».
Роман «Недотрога», начатый им в это время, так и не был закончен.
Умер Грин 8 июля 1932 года в городе Старый Крым. Был похоронен там же на городском кладбище. На его могиле скульптором Татьяной Гагариной установлен памятник «Бегущая по волнам».
С 1945 г. его книги не печатались, в 1950 г. Грин посмертно обвинялся в «буржуазном космополитизме». Усилиями К. Паустовского, Ю. Олеши и других он в 1956 г. был возвращен в литературу; его произведения издавались миллионными тиражами.
В 2000 году к 120-летию со дня рождения А. С. Грина Союз писателей России, администрация Кирова и Слободского учредили ежегодную Российскую литературную премию имени Александра Грина за произведения для детей и юношества, проникнутые духом романтики и надежды.