Родился в 1963 году в Москве, окончил филологический факультет Московского государственного университета, доктор филологических наук, профессор МГУ. Член жюри литературной премии «Ясная Поляна».
Постоянный автор серии «Жизнь замечательных людей». В серии ЖЗЛ Алексей Варламов выпустил книги о Михаиле Пришвине, Александре Грине, Алексее Николаевиче Толстом, Григории Распутине, Михаиле Булгакове, Андрее Платонове, Василии Шукшине и других персонах русской истории и культуры. Лауреат премий: «Антибукер» (1995), журнала «Октябрь» (1995, 1997), Лейпцигского литературного клуба «Lege Artis» за лучший русский рассказ (1995), премии Александра Солженицына «за тонкое исслеживание в художественной прозе силы и хрупкости человеческой души, ее судьбы в современном мире; за осмысление путей русской литературы XX века в жанре писательских биографий» (2006), Национальной литературной премии «Большая книга» (2007 и 2022); Патриаршей литературной премии имени Святых равноапостольных Кирилла и Мефодия (2013), Студенческого Букера за роман «Мысленный волк» (2015), Международной премии «Писатель XXI века» (2015), премии Правительства Российской Федерации за биографию Василия Шукшина (2017) и Премии имени Александра Грина (2018). Произведения Варламова переведены на немецкий, французский, испанский, итальянский, польский, китайский, вьетнамский и др. языки
