Родился 22 ноября (4 декабря) 1897 года в селе Юрки (ныне Козельщинского района Полтавской области Украины). Окончив школу, продолжил обучение в Кременчугском реальном училище (1908—1914). В 1915 году вступает в Чугуевское училище прапорщиков, которое заканчивает в этом же году и сразу же попадает на фронт. Поручик Головко командовал конной разведкой, принимает участие в боях под Равой-Русской (Львовская область). После ранения занимается обучением новобранцев в запасном батальоне. В 1917 году избирается в революционный солдатский комитет в городе Торжок. По возвращению на Украину занимается учительской работой. В 1918 году будущий писатель становится сотрудником кременчуцкой газеты «Новая жизнь». В 1919 году выходит его лирический сборник стихов «Самоцвіти». Летом 1920 года А. Головко добровольно вступает в ряды РККА, где становится командиром подразделения конной разведки, а позже лектором в Харьковской школе красных старшин. После демобилизации возвращается к учительской работе. В этот период на страницах журнала «Шляхи мистецтв» («Пути искусств») появляются его очерки «Момент» (1921), «Діти Землі і Сонця» (1922). С 1923 года становится членом писательской организации «Плуг».
Произведения Головко принадлежат к классике украинской литературы.
Произведения: романы «Бурьян» (1927), «Мать» (1931), «Артем Гармаш» — о жизни и настроениях украинского крестьянства в годы революции. Пьесы «В Красных шумах» (1924), «Райское яблоко» (1946).
А. В. Головко умер 5 декабря 1972 года. Похоронен в Киеве на Байковом кладбище. Надгробный памятник на могиле представляет собой бронзовый бюст, установленный на прямоугольном постаменте из серого гранита, подпись-факсимиле «А. Головко. 1897—1972». Плита, выполненная из чёрного гранита, Скульпторы: В. М. Костин и М. К. Вронский