Алексей Воробьёв родился 19 января 1988 года в Туле. Отец Алексея — начальник охраны на предприятии, а мать — домохозяйка. В детстве Алексей занимался футболом и играл за тульскую юношескую команду. Изначально он хотел связать своё будущее с этим видом спорта, но впоследствии выбрал музыку в качестве своей будущей профессии.
Как ученик музыкального училища по классу аккордеона, Алексей с детства неоднократно выступал на различных конкурсах. После окончания обучения Алексей принимает решение снова поступить в музыкальное училище, но уже на вокальное отделение.
Какое-то время Алексей был солистом тульского фольклорного ансамбля «Услада». В 2005 году он стал победителем Дельфийских игр в номинации «Народное пение» и получил золотую медаль за сольное исполнение. В том же году Алексей приезжает в Москву и проходит кастинг телеконкурса «Секрет Успеха». В итоге, дойдя в этом конкурсе до финала, он занимает третье место. Затем Алексей переезжает в Москву и поступает в Государственное музыкальное училище эстрадно-джазового искусства. В 2006 году он подписывает контракт с Universal Music Russia. В июле 2006 года во время саммита «Большой восьмёрки», проходившего в Санкт-Петербурге, Алексей был одним из исполнителей гимна проекта «Юношеская Восьмёрка», а также выступил на концерте во время церемонии его закрытия.
В 2007 году на четвёртой церемонии MTV Russia Music Awards Алексей Воробьёв получает премию «Открытие MTV».
В 2008 году во время отбора на конкурс песни Евровидение 2008 Алексей со своей песней «Новая Русская Калинка» занял пятое место в итоговом зачёте. В 2009 году он снова попал в число финалистов национального отбора на конкурс песни Евровидение, но был вынужден снять свою кандидатуру из-за занятости в другом проекте.
В феврале 2008 года Алексей также получил приз «Звуковая дорожка» МК в номинации «Музыка и кино».
Свою карьеру в кинематографе Алексей начал в 2006 году со съёмок в телесериале «Мечты Алисы». Начав активно сниматься в кино, Алексей принимает решение поступать в театральный институт. Весной 2008 года он заканчивает Государственное музыкальное училище эстрадно-джазового искусства и затем поступает в Школу-студию МХАТ на курс Кирилла Серебренникова.
В 2010 году Алексей участвовал в реалити-шоу «Жестокие игры», где вышел в финал и занял второе место. Кроме того, в том же году музыкант принял участие в телешоу «Лёд и пламень», где стал победителем в паре со знаменитой фигуристкой Татьяной Навкой.
В декабре 2007 года на встрече Всемирного Молодёжного Совета ООН в Нью-Йорке Алексей был выбран Послом Доброй Воли в России. В 2008 году он начал сотрудничать с проектом «Dance4Life».