Aleksander Michajłowicz Wasilewski urodził się 30 września 1895 roku we wsi Nowa Golczycha w obwodzie iwanowskim. Jego ojciec był prawosławnym duchownym, a matka – gospodynią domową, również wywodzącą się z rodziny duchownych. Aleksander był czwartym dzieckiem swoich rodziców, miał siedmioro rodzeństwa.
W wieku dwóch lat wraz z rodziną przeniósł się do wsi Nowopokrowskoje, gdzie jego ojciec rozpoczął posługę w nowo wybudowanej cerkwi. Byli bardzo biedni, więc ojciec prawie cały czas przebywał poza domem, starając się zarobić na utrzymanie, a dzieci musiały od najmłodszych lat pracować, głównie jako pomoc przy pracach na roli.
Pomimo trudności Aleksander chodził do prawosławnej szkoły podstawowej, którą ukończył w roku 1909, a następnie wstąpił do seminarium w Kostromie, którego dyplom pozwalał na dalsze kształcenie. W tym czasie wziął udział w proteście kleryków, którzy sprzeciwiali się zakazowi ich wstępowania na uniwersytety. Został za to wydalony z seminarium, ale po kilku miesiącach na krótki czas powrócił po częściowym spełnieniu przez władze żądań kleryków.
Młody Aleksander planował zostać agronomem albo geodetą, ale wybuch pierwszej wojny światowej pokrzyżował jego plany. Zanim ukończył seminarium, w roku 1915 został przeniesiony do szkoły wojskowej na przyspieszony kurs i w randze chorążego wysłano go na front. Tam służył na froncie południowo-zachodnim, gdzie objął stanowisko zastępcy dowódcy kompanii piechoty. Wiosną roku 1916 został samodzielnym dowódcą kompanii i uczestniczył w ofensywie Brusiłowa. Z powodu licznych start wśród oficerów Wasilewski objął dowództwo całego batalionu i otrzymał awans na kapitana. Podczas pobytu w Rumunii dotarła doń wiadomość o wybuchu rewolucji październikowej i pod jej wpływem postanawia zostawić służbę wojskową; w listopadzie 1917 roku udał się na urlop.
Podczas pobytu w Rosji, w grudniu tego roku, dotarła do niego informacja, że żołnierze z jego pułku, zgodnie zobowiązującymi wtedy zasadami, wybrali go na swojego dowódcę. W tym czasie pułk podlegał pod generała Szczerbaczjowa, który opowiadał się za niepodległością Ukrainy od Rosji. Z tego powody Wasilewski zdecydował się nie powracać do jednostki, ale do czerwca 1918 roku spędził czas w domu, pracując na roli. Następnie pracował jako nauczyciel w kilku okolicznych szkołach podstawowych.
W kwietniu 1919 roku został powołany do armii czerwonej i skierowany do 4. batalionu rezerwowego, gdzie pomagał dowódcy jako instruktor. Już po miesiącu został wysłany z oddziałem stu ludzi do powiatu tulskiego, gdzie miał walczyć z grasującymi zbrojnymi bandami.
Latem został skierowany do samej Tuły, gdzie formowała się nowa dywizja strzelecka, mająca na froncie południowym walczyć z białymi oddziałami generała Denikina. Początkowo Wasilewski został wyznaczony na dowódcę kompanii, ale wkrótce jak za czasów wojennych objął stanowisko dowódcy batalionu. Szybko awansował i już w październiku został dowódcą 5. pułku strzelców, który operował na południowy zachód od Tuły. Jednostka nie uzyskała kontaktu z przeciwnikiem i pod koniec października zajęła pozycje w okolicach Orła.
W grudniu 1919 roku tulska dywizja została wysłana na zachód w celu walki z wojskami interwencyjnymi państw zachodnich. Na swoją prośbę Wasilewski został przeniesiony na stanowisko pomocnika dowódcy pułku i w takim charakterze uczestniczył w wojnie polsko-bolszewickiej.
Tam w lipcu następnego roku walczył z Polakami w rejonie Wilna, a następnie Puszczy Białowieskiej. Popadł tam w konflikt z dowódcą brygady, który rozkazał mu objąć dowództwo nad wycofującym się w nieładzie 427. pułkiem. Nie było jednak wiadomo, gdzie pułk się znajduje, a terminy wyznaczone przez dowódcę były zbyt krótkie do wykonania zadania, więc Wasilewski zameldował o niemożności wykonania rozkazu. Kombryg (dowódca brygady) chciał go za to postawić przed wojskowym trybunałem, jednak zmienił zdanie i poprzestał jedynie na degradacji na stanowisko dowódcy plutonu. Jednak w wyniku śledztwa Wasilewski został przez dowódcę 48. Dywizji uniewinniony i ponownie awansowany na tymczasowego dowódcę samodzielnego batalionu.
Po wojnie z Polską Wasilewski ponownie został skierowany do walk ze zbrojnymi bandami na Białorusi. W następnych dziesięciu latach dowodził po kolei wszystkimi trzema pułkami strzelców 48. Dywizji Twerskiej. W miedzy czasie w 1927 roku wziął udział w kursie strzelecko-taktycznym „Strzał”. Jesienią 1930 roku 144. pułk, który był uważany za jeden z najgorzej przygotowanych do okręgowych manewrów, po objęciu dowództwa przez Wasilewskiego, zajął pierwsze miejsce i otrzymał świetna ocenę końcową.
W końcu Wasilewski postanowił wstąpić do partii bolszewickiej. Zgłoszenie zostało przyjęte i Wasilewski dołączył do grona oczekujących. Jednak w tym samym czasie rozpoczęły się stalinowskie czystki, które wstrzymały jego przyjęcie w poczet pełnoprawnych członków partii, co nastąpiło dopiero w roku 1938, kiedy pracował już w sztabie generalnym. W związku z przystąpieniem do partii Wasilewski zerwał wszelki kontakt z rodzicami, którzy byli blisko związani z cerkwią, co w tym czasie było nie do zaakceptowania dla kierownictwa partii. Ponownie kontakt ten nawiązał w roku 1940 na osobistą propozycję Stalina.
Od wiosny 1931 roku pracował w Zarządzie Przygotowania Bojowego Armii Czerwonej gdzie redagował wojskowe biuletyny i czasopisma, a także uczestniczył w tworzeniu instrukcji zasad prowadzenia walk, oraz współpracy piechoty, lotnictwa i czołgów. Współtworzył też regulaminy dla zasad działania sztabów w działaniach wojennych.
Kiedy w 1936 Armia Czerwona przeszła reformę stopni wojskowych, Wasilewski otrzymał stopień pułkownika. Rok później ukończył Akademię Sztabu Generalnego i objął kierownictwo jednej z katedr, której poprzedni kierownik został aresztowany w czasie czystki. Jednak i na tym stanowisku nie zagrzał miejsca, bo w 1939 roku objął posadę zastępcy naczelnika Zarządu Operacyjnego Sztabu Generalnego.
Prowadził tam między innymi przygotowania do realizacji planu wojny z Finlandią, który później został odrzucony przez Stalina. Wraz z jej rozpoczęciem pełnił służbę na froncie jako pierwszy zastępca naczelnika sztabu generalnego, później uczestniczył jako jeden z przedstawicieli ZSRR w negocjacjach i podpisaniu traktatu pokojowego, a następnie pracował w komisji wyznaczającej nową granicę fińsko-radziecką.
Wiosną 1940 roku został ponownie awansowany, tym razem na stopień generała brygady i podczas dalszej pracy w sztabie generalnym opracowywał plan przyszłej wojny z Niemcami. 9 listopada 1940 roku towarzyszył radzieckiemu ministrowi spraw zagranicznych Wiaczesławowi Mołotowowi w wizycie w Berlinie.
Od pierwszego dnia wojny, Wasilewski uczestniczył w pacach sztabu generalnego, a 1 sierpnia został wyznaczony na zastępcę naczelnika sztabu generalnego – szefa zarządu operacyjnego. Na tej pozycji brał udział w opracowywaniu wszelkich planów w pierwszych tygodniach i miesiącach wojny w tym także w organizacji obrony Moskwy. Z końcem października zaczął przygotowywać ewentualną ewakuację sztabu generalnego z zagrożonej stolicy, do czego jednak ostatecznie nie doszło.
Po udanym odparciu Niemców spod Moskwy, w kwietniu 1942 roku został delegowany na Front Północno-Zachodni w charakterze przedstawiciela naczelnego dowództwa (Stawki) i pomagał tam w likwidacji przyczółka demańskiego.
Od 24 kwietnia 1942 roku pełnił obowiązki szefa sztabu generalnego, a wraz z tym przyszedł awans na generała-pułkownika.
26 czerwca został już oficjalnie mianowany szefem sztabu generalnego, a także zastępcą ludowego komisarza obrony ZSRR. Od 23 lipca do 26 sierpnia był przedstawicielem Stawki na froncie stalingradzkim, gdzie koordynował działania obronne. Następnie, wraz z generałem Gieorgijem Żukowem (część źródeł podaje, że bez udziału Żukowa), opracowali plan oskrzydlenia, otoczenia i zniszczenia niemieckich wojsk atakujących Stalingrad. Po przygotowaniu plany została mu powierzona koordynacja całej ofensywy, która zakończyła się wielkim sukcesem. Po zamknięciu okrążenia następną jego operacja było uderzenie siłami frontu briańskiego na górny Don.
Za wielkie zwycięstwo pod Stalingradem Wasilewski został mianowany na generała armii, a 16 lutego 1943 na marszałka związku radzieckiego. Było to wydarzenie bez precedensu, ponieważ oba awanse nastąpiły w odstępie zaledwie 29 dni.
Po bitwie stalingradzkiej przyszedł kolejny sukces, tym razem pod Kurskiem. Wasilewski koordynował tam działania frontów woroneskiego i stepowego. Następnie przeszedł do ofensywy i kierował wyzwalaniem zagłębia Donbas oraz prawobrzeżnej Ukrainy i Krymu. W trakcie tych działań, 10 kwietnia, spotkało go kolejne wyróżnienie. Otrzymał Order Zwycięstwa; był drugą osobą po Żukowie, która dostała ten order od momentu jego ustanowienia.
Po zdobyciu Sewastopola Wasilewski koniecznie chciał zobaczyć wyzwolone miasto. W trakcie jazdy, jego samochód najechał na niemiecką minę, ale szczęśliwie dla marszałka skończyło się to jedynie stłuczeniem głowy i ranami od szkła z rozbitych szyb. Jego kierowca miał uszkodzony kręgosłup. Po tym zdarzeniu, zgodnie z zaleceniami lekarzy, przez pewien czas regenerował siły w łóżku.
Rozpoczęła się wielka radziecka ofensywa znana jako operacja Bagration. W jej trakcie marszałek Wasilewski pracował na dwóch frontach: 1. Froncie Nadbałtyckim i 3. Froncie Białoruskim. Następnie pod jego rozkazy przeszedł jeszcze 2. Front Nadbałtycki, a Wasilewski koordynował działania wszystkich trzech ugrupowań w trakcie zajmowania terenów państw bałtyckich. Za wzorcowe wykonywanie zadań powierzonych przez głównodowodzącego Wasilewski, 29 lipca 1944 roku, został odznaczony tytułem Bohatera Związku Radzieckiego, medalem Złota Gwiazda oraz Orderem Lenino.
W czasie tych wszystkich operacji głównodowodzącym wszystkich sił był osobiście Stalin, jednak na pewien czas musiał opuścić swoją kwaterę, by udać się na konferencję jałtańską. Wtedy Wasilewski powrócił na stanowisko szefa sztabu generalnego i zastępcy ludowego komisarza obrony i pokierował operacją wschodniopruską. 18 lutego, po powrocie Stalina, marszałek poprosił o zwolnienie ze sztabu generalnego i skierowanie do Prus, aby mógł osobiście z bliskie kierować działaniami swoich wojsk. Tego samego dnia przyszła informacja o poważnych problemach 3. Frontu Białoruskiego generała Czerniachowskiego, w związku z czym Stalin natychmiast zadecydował, aby na jego miejsce desygnować Wasilewskiego. Jednocześnie podjął decyzje o włączeniu marszałka w skład Stawki – najwyższego radzieckiego dowództwa. Stojąc na czele 3. Frontu Białoruskiego, marszałek pokierował szturmem na Królewiec (Kaliningrad), a następnie Pilawę.
Jeszcze w 1944 roku Stalin zakomunikował, Wasilewskiemu, że ten będzie dowodził operacją Armii Czerwonej na dalekim wschodzie skierowaną przeciw japońskiej armii kwantuńskiej. Wtedy też rozpoczęły się pierwsze do niej przygotowania, a rozpędu nabrały w kwietniu 1945 roku. Po operacji w Prusach Wasilewski skoncentrował się tylko na tym zadaniu, nie uczestnicząc już w walkach w Europie.
Podczas przygotowań marszałek wizytował wojska Frontu Zabajkalskiego oraz 1. i 2. Frontu Dalekowschodniego oraz omówił sytuację z dowódcami poszczególnych armii i korpusów. Zostały przy tym ustalone bardzo napięte terminy wykonania podstawowych zadań oraz wyjścia na Równinę Mandżurską. Natarcie rozpoczęło się 9 sierpnia, a marszałek Wasilewski osobiście kierował poczynaniami swoich wojsk, które potrzebowały zaledwie 24 dni, aby rozgromić milionową armię japońską. Marszałek otrzymał za to osiągnięcie drugą Złotą Gwiazdę.
Po wojnie Wasilewski piastował funkcję szefa sztabu generalnego od 22 marca 1946 do 6 marca 1947, a następnie ministra obrony narodowej ZSRR od 26 lutego 1950 do 16 marca 1953 roku. Po śmierci Stalina jego kariera przybrała obraz sinusoidy, stale był powoływany lub zwalniany z różnych wysokich stanowisk.
I tak od marca 1953 przez trzy lata był wiceministrem obrony, następnie przez pięć miesięcy nie sprawował żadnej funkcji, by 14 sierpnia 1956 roku ponownie zostać wiceministrem. W grudniu 1957 roku znów został zwolniony ze służby ze względu na stan zdrowia, ale nie przeszkadzało to ponownemu powołaniu go w styczniu 1959 roku na stanowisko Generalnego Inspektora Sił Zbrojnych. Na tej funkcji zakończył karierę wojskową, a pełnił ją do śmierci. Jednocześnie aktywnie działał w KPZR i na XIX oraz XX zjeździe partii został wybrany do Komitetu Centralnego, gdzie zasiadał w latach 1952-1961. W podobnym okresie, od roku 1946 do 1958, zasiadał także w Radzie najwyższej ZSRR.
Aleksaneder Michajłowicz Wasilewski zmarł 5 grudnia 1977 roku. Został pochowany pod murami Kremla, na Placu Czerwonym w Moskwie.