Алексей Витальевич Алексеев родился 20 марта 1979 года в Чувашии, в поселке Урмары, в семье военнослужащего. Из-за службы главы семейства Алексеевы часто переезжали. Детство Алексей провел на Камчатке, а школу окончил уже в Москве.
После выпускного Алексеев решил поступить в Горный госуниверситет, однако в последний момент передумал, кроме того, как он признается, опоздал на подготовительные курсы. Молодого человека всегда тянуло к драматическому искусству, поэтому Алексей подался во ВГИК, где ему удалось попасть на подготовительные курсы для поступления на актерский факультет. Во ВГИКЕ Алексеев проучился три года, но затем перевелся в Щепкинское театральное училище. После окончания образования Алексея приняли в труппу столичного ТЮЗа. Тогда же он начал сниматься в кино и телесериалах.
В 21 год Алексей дебютировал на экранах - актеру удалось получить крошечную роль, зато в культовом фильме Алексея Балабанова «Брат 2» (2000). Знаменитая лента повествует о русском национальном герое, которого сыграл Сергей Бодров мл., который ведет борьбу с бандитами за справедливость. Алексей исполнил в этом фильме роль бандита, который поджидает героя у входа в аэропорт.
Работа был слишком незаметной, чтобы прославить актера. Следом он появился у другого мэтра отечественного кино - Александра Митты, в мини-сериале «Граница: Таежный роман» (2000) с Ольгой Будиной в главной роли. В этом проекте он вновь получил лишь эпизод - сыграл персонажа Степочкина. На другой год актера утвердили в ленту Карена Шахназарова «Яды, или Всемирная история отравлений» (2001).
В 2002-ом году Алексей появился в очередной ленте Алексея Балабанова «Война», где сыграл владикавказского солдата. Первую узнаваемость у телезрителя актер получил, когда исполнил роль киллера Ромы в знаменитом проекте «Бригада» с Сергеем Безруковым, рассказывающем о превращении четырех друзей детства в отъявленных, но обаятельных бандитов. Сериал имел огромный успех у отечественного зрителя.
В 24 года Алексей сыграл свою первую главную роль в фильме - режиссер Руслан Бальтцер пригласил его в свою молодежную комедию «Даже не думай»!» (2003). Вместе с Алексеем Паниным, Сергеем Мухиным и певцом Дельфином он сыграл современного, немного комичного молодого человека, подражающего героям боевиков. Комедия имела прочный успех у зрителей, что натолкнуло продюсеров на создание второй части ленты «Даже не думай 2: Тень независимости» (2004).
Эти работы прославили Алексеева среди кинозрителя.
Между тем, он продолжил появляться в небольших ролях у Балабанова. Сыграл в «Мне не больно» (2006). Но массовую популярность Алексеева закрепила работа в сериале «Солдаты 14» (2008), где он воплотил образ сержанта Кобрина.
В 2009-ом году актер присоединился к главным персонажам комедии Александра Наумова и Виталия Парфенова «Милосердный». А затем сыграл второстепенного персонажа Гришку, сельского жителя, в обласканной многочисленными международными кинофестивалями драме Андрея Смирнова «Жила-была одна баба» (2011).
Актер также участвует в озвучивании анимационных проектов. Его голос звучит в ленте «Гора самоцветов» (2005), «Про ворона» (2004).
35-летний Алексей Алексеев сыграл вожатого в семейной фантастической ленте Екатерины Гроховской «Волшебный кубок Рорримара Бо 3 D» (2015), где он снялся в компании с Ренатой Литвиновой, Александром Ревва, Сергеем Харламовым и другими известными актерами.
