Сухово-Кобылин родился в богатой дворянской семье в селе Воскресенское (Поповка) Подольского уезда, Московской губернии, Ныне это поселок Птичное, Нарофоминского района, в 5 км от г. Троицк, Московской обл. Лучшие дни своей молодости он провел в этой деревне. В 1834 году в шестнадцатилетнем возрасте Александр Васильевич Сухово-Кобылин поступил на физико-математическое отделение философского факультета Московского Государственного университета. Он изучает математику, физику, химию, астрономию, минералогию, ботанику, зоологию, сельское хозяйство и философию, которую потом изучал в Гейдельберге и Берлине. Получает золотую и серебряную медали за предоставление на конкурс сочинения (одно математическое «О равновесии гибкой линии с приложением к цепным мостам», другое – гуманитарного характера). В доме отца, ветерана войны 1812 года, постоянно бывали молодые профессора Московского университета — Надеждин, Погодин, Максимович, Морошкин и другие, дававшие уроки его сестре, известной впоследствии писательнице Евгении Тур (графиня Сальяс-де-Турнемир).
Много путешествовал и во время пребывания в Париже свёл роковое для него знакомство с Луизой Симон-Деманш, ставшей его любовницей. Он несчастным стечением обстоятельств был вовлечён в дело об убийстве Деманш, семь лет находился под следствием и судом, дважды арестовывался. Корыстолюбие судебных и полицейских властей, почуявших, что тут можно хорошо поживиться, привело к тому, что и сам Сухово-Кобылин, и пятеро его крепостных, у которых пыткою вырвали сознание в мнимом совершении преступления, были накануне каторги. Только отсутствие каких-либо доказательств, огромные связи и ещё больше огромные денежные «дачи» освободили молодого помещика и его слуг от незаслуженного наказания. Светская молва продолжала, однако, приписывать ему преступление.
Сидя в тюрьме, он от скуки и чтобы немного отвлечься от мрачных мыслей создал свою первую и лучшую пьесу. «Свадьба Кречинского», написанная в 1850—1854 годах, возбудила всеобщий восторг при чтении в московских литературных кружках, в 1856 году была поставлена на сцену в бенефис Шумского в Малом театре и стала одною из самых репертуарных пьес русского театра. Все три пьесы трилогии («Свадьба Кречинского», «Дело», «Смерть Тарелкина») изданы в 1869 году под заглавием: «Картины прошедшего».
В 1871 году Сухово-Кобылин по совету К. Д. Ушинского устроил в своём имении Новом Мологского уезда Ярославской губернии, куда он часто приезжал, учительскую семинарию, существовавшую до 1914 года и выпустившую сотни учителей. После пожара семинария переведена в Углич, ныне это Угличский педагогический колледж. В Новом сохранились дом и парк усадьбы Сухово-Кобылина.
«Авторство (или творчество) есть способность развить в себе напряженность, переполненность, избыток электричества, заряд; этот заряд превратить в представление или мысль; мысль излить на бумагу <...> и такой общественный акт духа сдать в кассу Человечества», — писал А. В. Сухово-Кобылин. Трагические обстоятельства личной жизни создали этот «избыток электричества, заряд», необходимый для творчества.
Единство авторской мысли и последовательность выражения им своих чувств объединяют три его пьесы, разнородные по их жанровым особенностям, в драматический цикл — трилогию.
Первая часть трилогии — комедия «Свадьба Кречинского» писалась в то время, когда А. В. Сухово-Кобылин был обвинен в убийстве и находился под арестом. В ней сказалось своеобразие его литературных симпатий и интересов, увлечение Н. В. Гоголем. В качестве сюжета был выбран ходивший в московском обществе рассказ о светском шулере, который получил у ростовщика большую сумму под залог фальшивого солитера. Как бы сами собою создались у Сухово-Кобылина такие яркие фигуры, которые сделали ничтожный анекдот основанием одной из самых сценичных пьес русского репертуара. В это время, в Москве, а затем и в Петербурге с огромным успехом была исполнена комедия Островского «Не в свои сани не садись». Сюжет и проблематика пьес Островского и Сухово-Кобылина очень сходны. Показав обеднение и деградацию дворянства, показав нравственное превосходство патриархальных провинциалов над развращенным светской жизнью столичным дворянством, писатели с симпатией относились к разным слоям общества: так, если Островский с глубокой симпатией рисовал купечество, в своих нравственных понятиях сохранявшее традиции крестьянства, то для Сухово-Кобылина «естественный», неиспорченный человек — провинциальный помещик, рачительный хозяин. Более того, в пьесе Сухово-Кобылина цинизм дворянина, вступает в своеобразное соревнование с хищничеством «именитых», уважаемых в обществе купцов.
Как отмечал Д. П. Святополк-Мирский было только два драматурга, приближавшихся к Островскому, если не по количеству, то по качеству своих произведений, и это были Сухово-Кобылин и Писемский. Он отмечал, что «Свадьба Кречинского» по известности своего текста могла соперничать с Горем от ума и с Ревизором; как комедия интриги она не имела соперниц на русском языке, за исключением Ревизора, а характеры обоих мошенников, Кречинского и Расплюева, принадлежали к самым запоминающимся во всей портретной галерее русской литературы. Язык пьесы — сочный, меткий, афористичный; крылатые словечки персонажей комедии прочно вошли в обиходную, разговорную речь.
«Свадьба Кречинского» была продолжена пьесами «Дело» (1861) и «Смерть Тарелкина» (1869), в которых были усилены мрачный драматический гротеск и сатирическое звучание. Драма «Дело» резко отличается от «Свадьбы Кречинского» своим содержанием и жанровыми особенностями, однако развивает идеи первой пьесы. В центре внимания — всё те же волновавшие автора в первой комедии проблемы — рост хищничества в обществе, растлевающая всех алчная погоня за деньгами, разорение дворянства, бессилие честных патриархальных дворян отстоять себя от посягательств хищников и защитить свою правду и свои права. Здесь А. В. Сухово-Кобылин уже выступает как обличитель государственной системы современного общества; носителем зла,хищничества и обмана, показыается государственная бюрократическая машина, которая выступает как «обидчик», творящий беззакония. Писатель указывал, что зло творится всей бюрократической системой, в которой отдельные лица — «начальства», «силы», «подчиненности», «колеса, шкивы и шестерни» — действуют соответственно заведенному стереотипу. Не личные качества чиновника имеют определяющее значение, а его место в бюрократической машине.
В пьесе «Дело» ярко обнаружилось следование писателя художественной системе Гоголя: памфлетная заостренность, сгущенность красок в изображении чиновников. Наделение персонажей схожими фамилиями (Ибисов и Чибисов; Герц, Шерц и Шмерц) повторяет комический прием, использованный автором "Ревизора" (Бобчинский и Добчинский).
Постановка на сцене пьесы «Дело» долго встречала цензурные препятствия. Она была запрещена к постановке из-за резко отрицательного изображения чиновничьего мира. Напечатана впервые она была за границей; в русской же печати она появилась лишь в 1869 году, а в значительно урезанном виде была показана на сцене Александринского театра только в 1882 году.
Весь ход действия в драме «Дело» показывал, что попытки «лояльными» путями, обращаясь из одной в другую бюрократические инстанции, воздействовать на чиновников, разоблачить злоупотребления — безнадежны; и как итог прозвучали знаменательные слова: «…светопреставление уже близко…, а теперь только идет репетиция».
И в следующей пьесе «Смерть Тарелкина» уже изображается это «светопреставление»; здесь впервые изображается противоречие внутри бюрократического лагеря. Оказывается, сами угнетатели угнетены, создатели зла в мире ненавидят мир за это зло. Все герои этой пьесы равны, но равны не своей человечностью, а своей бесчеловечностью: «людей нет — все демоны», по выражению Тарелкина. В пьесе, названной Сухово-Кобылиным комедией-шуткой, нет положительных персонажей. Зловещий колорит пьесы не смягчает ни одно светлое пятно. «Смерть Тарелкина» была допущена к представлению только осенью 1899 года (под изменённым заглавием: «Расплюевские весёлые дни», и с переделками), но успеха не имела. Полностью трилогия была поставлена лишь в 1917 Вс. Мейерхольдом в Александринском театре.
В 1920-х гг. Д. П. Святополк-Мирский писал:
Современный исследователь характеризует творчесво Сухово-Кобылина следующим образом:
Жизни и творчеству драматурга посвящён четырёхсерийный телефильм «Дело Сухово-Кобылина» (СССР, 1991 г.). Режиссёр — Леонид Пчёлкин, в главной роли — Юрий Беляев.