Александр Николаевич был старшим сыном императора Николая I и императрицы Александры Федоровны. Родился в Москве. При крещении получил ордена Св. Апостола Андрея Первозванного, Св. Александра Невского, Св. Анны 1-й степени. Тогда же был записан в самые престижные полки, и с того времени начался формальный отсчет его военной службы, для которой он по своему происхождению и предназначался.
В детстве он вел обычную жизнь мальчиков из великокняжеской семьи, к которым с малолетства в качестве воспитателей приставляли военных. Ему в этом плане достался генерал К. К. Мердер. Судьба Александра, как и всей семьи, резко изменилась в день восстания декабристов, когда на престоле воцарился его отец. Сразу после провозглашения Николая императором Александр Николаевич был официально объявлен наследником, и с этого времени на 7-летнего мальчика легли все связанные с этим обязанности.
Из всех российских монархов Александр оказался самым подготовленным к «царственному ремеслу», во всяком случае, для этого было сделано максимум возможного. Его переход в статус наследника совпал со временем, когда следовало начинать систематическое обучение. Наставником будущего императора стал поэт В. А. Жуковский. Он был хорошо известен и принят в царской семье: преподавал русский язык немецким принцессам — невестам великих князей. Наставник был одним из образованнейших людей своего времени и не чуждался современных идей, пытался привить своему воспитаннику возвышенный взгляд на обязанности человека и государя. Жуковский специально для наследника написал «Систематический курс», в котором образование не отделялось от воспитания и имело нравственные цели.
Учебная программа была разработана весьма детально, после тщательного изучения европейских педагогических систем. Наследник, согласно этой программе, изучал несколько языков, русскую и всеобщую историю, географию, литературу, закон Божий, математику, химию. Большое внимание было уделено преподаванию русского языка, ибо, как считал В. А. Жуковский, русский государь должен хорошо знать его, иметь правильное произношение и уметь говорить выразительно.
Был разработан и разумный распорядок дня, по которому наследник вставал в 6 утра и ложился в 10 часов вечера. Ученье продолжалось с 7 утра до 7 вечера, но с большими перерывами, причем занятия в классе перемежались прогулками, физическими упражнениями, занимательным или назидательным чтением. Жуковский старался не допустить того, чтобы цесаревич бездельничал или нарушал установленный порядок. Им были подобраны для цесаревича лучшие учителя: М. М. Сперанский (законодательство), К. И. Арсеньев (статистика, история), Е. Ф. Канкрин (финансы), барон Ф. И. Бруннов (внешняя политика), генерал барон А. Жомини (военное дело). Военные науки преподавались ему и теоретически, и практически — во время летних лагерных сборов.
С 1828 г. состоял в должности атамана всех казачьих войск. 16-летний Александр в апреле 1834 г. принес в торжественной обстановке общегосударственную и воинскую присягу на верное служение царю и Отечеству. С этого момента наступало первое совершеннолетие, второе — по достижении 21 года. Тогда же цесаревич был назначен сенатором. По указанию отца он вникал в дела церкви, и в 1835 г. стал членом Синода. С 1836 г. наследник как генерал-адъютант состоял в свите Его Императорского Величества своего отца.
По окончании обучения был отправлен в 1837 г. в большое 7-месячное путешествие по России, во время которого объехал не только большую часть губерний Европейской России (29 губерний), но побывал в Закавказье и Западной Сибири, где впервые встретился с декабристами, об облегчении участи которых ходатайствовал перед отцом. Это делалось для того, чтобы наследник ознакомился со страной, которой ему предстоит управлять.
Еще более продолжительной и насыщенной была поездка Александра по Европе в 1838–1839 гг. Он посетил почти все европейские державы, ознакомился с их государственным устройством и культурой, с монархами, многие из которых доводились ему родственниками, с государственными деятелями. Он осматривал достопримечательности — библиотеки, музеи, парламенты, исторические поля сражений. Во время этого путешествия цесаревич сам выбрал себе невесту.
В апреле 1841 г. вступил в брак с принцессой Гессен-Дармштадтской Максимилианой Августой Софией Марией, получившей в православии имя великой княгини Марии Александровны. Долгое время это был счастливый брак, хотя и отягощенный слабым здоровьем супруги. В молодости это была очень красивая пара, позже — элегантная и представительная. У них было 8 детей: 6 сыновей и 2 дочери.
После женитьбы, с начала 1840-х гг., наряду с несением различных обязанностей военной службы, стал привлекаться отцом к участию в высших правительственных учреждениях: с 1841 г. — член Государственного совета, с 1842 — Комитета министров. В 1842 и 1845 гг., когда Николай I покидал столицу, Александр возглавлял деятельность правительства.
