Родился 26 июня 1976 г. в г. Донецке Украинской ССР. Мать – русская, отец – украинец. Окончил Донецкий техникум промышленной автоматики по специальности «горный электромеханик». Учился в Донецком юридическом институте МВД Украины, имеет неоконченное высшее образование.

Трудовую деятельность начал на шахте горным электромехаником. Затем занимался предпринимательской деятельностью, связанной с угольной отраслью. Руководил большими производственными коллективами.
С 2010 г. возглавлял донецкое отделение харьковской общественной организации «Оплот», позже — сформированный на ее основе добровольческий батальон (до 7 июля 2014 г.).
Весной 2014 г. с началом протестов на юго-востоке Украины, вызванных событиями «евромайдана» и сменой власти в стране (февраль 2014 г.), Александр Захарченко присоединился к формировавшемуся в регионе народному ополчению. 16 апреля вместе с несколькими членами организации «Оплот» участвовал в штурме здания Донецкой городской администрации.
После референдума о независимости Донецкой Народной Республики (ДНР) 11 мая 2014 г. Александр Захарченко был назначен военным комендантом Донецка. Занимал эту должность с 16 мая по 6 июля 2014 г. позднее работал заместителем министра внутренних дел республики.
Участвовал в боях на территории Донецкой области.
8 августа 2014 г. утвержден Верховным советом ДНР на пост председателем Совета министров республики, сменил на этом посту Александра Бородая.
2 ноября 2014 г. Александр Захарченко избран главой провозглашенной Донецкой Народной Республики, получив 77,51% голосов избирателей (4 ноября 2014 г. вступил в должность). За его ближайшего соперника — заместителя председателя союзного парламента Новороссии Александра Кофмана — проголосовали 10,03%.
Возглавлял Совет министров ДНР и являлся верховным главнокомандующим вооруженными силами ДНР.
В феврале 2015 г. на первом съезде общественного движения «Донецкая Республика» был избран председателем движения.
12 февраля 2015 г. в Минске по итогам консультаций лидеров России, Франции, Германии и Украины в «нормандском формате» вместе с участниками Контактной группы по урегулированию ситуации на юго-востоке Украины и главой провозглашенной Луганской Народной Республики Игорем Плотницким подписал Комплекс мер по выполнению Минских соглашений («Минск-2»).