Алексей Завьялов родился 17 декабря 1974 года в Волгограде в семье инженеров. В детстве он посещал всевозможные кружки: музыкальный, авиамодельный, электротехнический; занимался разнообразными видами спорта: греблей, плаванием, акробатикой. Родители прочили ему будущее, связанное с точными науками, так как Алеша учился в физико-математическом классе, по окончании которого легко поступил в Волгоградский политехнический институт. Но, как оказалось, только спортсменом или только физиком-теоретиком молодой человек быть не хотел. Он решил избрать ту профессию, с помощью которой он смог бы стать и спортсменом, и ученым, и музыкантом, и дворником, и даже остаться вовсе без профессии - Алексей решил поступить в Театральный институт имени Бориса Щукина, именуемый в актерских кругах «Щукой». По окончании курса Завьялов был принят в труппу театра им Е. Вахтангова.
Свою первую роль в кино Алексей сыграл еще на 4 курсе в 1996 году. Вместе с известной ныне актрисой, а тогда тоже студенткой «Щуки» Ольгой Будиной они сыграли в короткометражном фильме Раисы Шибеко «Играем «Маленького принца». В начале 21 века Завьялов оказался востребованным в сериалах: «Остров без любви», «Спас под березами», «Грехи отцов». Наибольшая узнаваемость к нему пришла после выхода на экран телепроекта «Ментовские войны», где Алексей Завьялов исполнил роль Стаса Скрябина, оперуполномоченного старшего лейтенанта. В целом фильмография актера включает в себя около 30 картин.
В родном театре им. Вахтангова Завьялов также активно работал, участвуя в таких прекрасных постановках, как «Маскарад», «Последние луны», «Правдивейшая легенда одного квартала», «Без вины виноватые», «Мадемуазель Нитуш», «Али-баба и сорок разбойников», «Калигула», «Лир». Сравнивая работу на театральной сцене и перед кинокамерой, Завьялов говорил: «…В кино очень мало зависит от актера, потому что есть режиссер, есть монтаж, есть музыка, озвучка, ракурс, есть оператор. Это очень синтетическое искусство. В театре есть возможность на ходу что-то придумывать, расти от спектакля к спектаклю, искать новое». Известная актриса Мария Аронова, прима театра им. Е. Вахтангова, игравшая с Завьяловым в спектакле «Царская охота», отзывалась о своем партнере как об артисте с огромным потенциалом, у которого великолепный слух, необыкновенные внешние данные, тонкое чувство юмора. Многие полагали, что красавец Завьялов - идеальный герой-любовник, но более опытные коллеги видели в нем потенциал прекрасного характерного актера.
Алексей Завьялов всегда любил спорт, уважал экстрим. Он учился прыгать с парашютом. 7 августа 2011 года Алексей совершил один из учебных прыжков в Коломне. При приземлении на высоте около 15 метров в актера врезался другой парашютист, и Завьялов упал вниз с сумасшедшей скоростью. Он получил множественные переломы костей и разрывы внутренних органов. Почти два месяца он боролся за жизнь, но организм не справился с чудовищными травмами, и актер умер. После себя Алесей Завьялов оставил двоих сыновей. Может быть, мы еще увидим на сцене и в кино нового Завьялова, и мы получим продолжение актерской династии.