Алексей Владимирович Баталов родился 20 ноября 1928 года во Владимире. Отец — актёр МХАТа Владимир Баталов (театральный псевдоним — Аталов), мать — актриса Нина Ольшевская. Когда Алексею было пять лет, родители расстались. Мать вышла за писателя Виктора Ардова. В их квартире на Ордынке бывал весь цвет русской интеллигенции — Михаил Булгаков, Осип Мандельштам, Фаина Раневская, Борис Пастернак, Анна Ахматова, Юрий Олеша.
С 1950 года был актёром Центрального театра Советской Армии, проходя в нём срочную службу. В 1953—1956 играл на сцене МХАТ, в 1957—1975 — актёр и режиссёр киностудии «Ленфильм». В кино снимается с 1944 года. С 1975 года — педагог ВГИКа, профессор с 1979 года. С 2007 года по 2013 год — президент Российской академии кинематографических искусств «Ника».
Алексей Баталов впервые вышел на сцену в эвакуации в городе Бугульме, где его мать создала свой театр. В 1944 году дебютировал в кино, снявшись в эпизодической роли в фильме Лео Арнштама «Зоя».
Первой женой Алексея Владимировича была подруга детства Ирина Ротова. В 1955 году родилась дочка Надя. На съёмках "Дело Румянцева" влюбился в девятнадцатилетнию цирковую наездницу Гитану. Через несколько лет они смогли пожениться. Когда актёру исполнилось 40, а Гитане 28, родилась их дочь Мария. В этот день навсегда закончилась цирковая карьера Гитаны, а Баталов, один из самых востребованных актёров, стал принимать лишь предложения, от которых невозможно отказаться. Супругам пришлось отвоёвывать малышку у церебрального паралича.
Любовь Алексея и Гитаны Баталовых помогла их дочери найти себя в жизни, получить профессию.
В 1960-е годы Алексея Баталова пригласили работать на радио. Его голосом заговорили персонажи радиоспектаклей «Казаки» Л. Н. Толстого, «Белые ночи» Ф. М. Достоевского, «Герой нашего времени» М. Ю. Лермонтова, «Поединок» А. В. Куприна, «Ромео и Джульетта» В. Шекспира и другие.
— Судьба распорядилась так, что без малого два года был я отделен от театра и от киностудий, от общения с живыми актёрами, — говорил Алексей Владимирович. — Именно тогда мой наушник, а потом тихо звучащий транзистор неназойливо и очень терпеливо повели меня в радиомир, подаривший мне множество светлых минут и добрых раздумий...
Читал Баталов, как играл в кино, — самозабвенно, эмоционально. И однажды ему предложили прочитать по радио «Малую Землю» Леонида Брежнева. Актёр не смог пойти на сделку с совестью. Удивительно, но этот дерзкий поступок сошёл ему с рук.
Преподаёт во ВГИКе на кафедре актёрского мастерства с 1975 года. С 1981 года — профессор. С 1989 года — заведующий кафедрой актёрского мастерства. Выпустил в качестве руководителя курса 7 актёрских мастерских.
Многие годы являлся секретарем правления Союза кинематографистов СССР, председателем комиссии ВЦСПС по премиям в области литературы, искусства и журналистики, работал в Комитете защиты мира, Фонде мира, Ассоциации «Родина».
С 2007 года — Президент Российской академии кинематографических искусств "Ника".
Уже несколько лет является президентом одного из крупнейших российских кинофестивалей "Московская премьера".
Пишет стихи, сценарии. Автор книг «Судьба и ремесло» (1984), «Диалоги в антракте», а также мемуаров.
Работы, не включенные в фильмографию:
"Россия — ХХ век. Взгляд на власть" (Мосфильм, Киномост), документальный фильм. Роль — голос за кадром.
Призы и награды
- МКФ в Канне (1955, Приз лучшему актёрскому составу, фильм «Большая семья»).
- Два ордена Ленина (4.11.1967, 9.03.1989).
- Лауреат Премии Ленинского Комсомола в 1967 году.
- Лауреат Государственной премии РСФСР имени братьев Васильевых 1968, за участие в фильме "Девять дней одного года").
- Лауреат Государственной премии СССР (1981, за участие в фильме "Москва слезам не верит").
- Специальный приз Гильдии актёров "За выдающийся вклад в профессию" на КФ "Созвездие - 92".
- ОРКФ в Сочи (1997, Приз Президента России «За вклад в российское кино»).
- Премия «Кинотавр» в номинации «Премии за творческую карьеру» (1997).
- Лауреат премии "Юнона" (1997).
- Награждён орденом "За заслуги перед Отечеством" III степени (10.11.1998).
- Лауреат премии Президента РФ в области литературы и искусства за 1999 год.
- Премия «Ника» (2001, в номинации «Честь и достоинство»).
- Премия «Кумир» (2002) в номинации «За высокое служение искусству».
- Лауреат премии имени Булата Окуджавы в 2003 году.
- Лауреат премии «Триумф» в 2003 году.
- Лауреат Государственной премии РФ в 2005 году.
- Премия Московского международного кинофестиваля «За вклад в кинематограф» (2007).
- Лауреат премии международной премии Андрея Первозванного «За веру и верность» в 2007 году.
- Золотая медаль С.Ф. Бондарчука в номинации «За выдающийся вклад в кинематограф» 17 Международного кинофестиваля «Золотой Витязь» в 2008 году.
- Награждён орденом "За заслуги перед Отечеством" II степени (20.11.2008).
- Императорский Орден Св. Анны II степени (Российский Императорский Дом, 2012).
- орден «Кирилл и Мефодий» (Болгария).
- Памятная медаль, учреждённая МХТ к 150-летию А. П. Чехова (2005).
- Орден Петра Великого (Академия безопасности, обороны и правоплрядка, 2003).