10 (23) сентября 1893 года в Новочеркасске родился в семье донского казака, который был учителем физики и математики, а также талантливым музыкантом, который был знатоком духовной музыки и церковного пения. Его мать, Наталья Алексеевна, была дочерью протоиерея Алексея Полякова, который был настоятелем храма Михаила Архангела в Новочеркасске.
В 1911 году завершил обучение в Новочеркасской классической гимназии, получив золотую медаль, а также окончил музыкальную школу итальянского скрипача Ф. Стаджи. В 1915 году успешно закончил обучение в Московском университете по двум отделениям - философии и классической филологии. После этого преподавал в московских гимназиях и готовился к магистерским экзаменам, которые успешно сдал в 1917 году.
В течение примерно трех лет преподавал античную филологию в университете в Нижнем Новгороде, где получил звание профессора в 1919 году. В 1920-х годах он стал профессором в Московской консерватории и был избран действительным членом Государственной академии художественных наук.
В 1922 году Лосев вступил в брак с Валентиной Соколовой, церемония венчания прошла в Ильинском храме в Сергиевом Посаде под руководством Павла Флоренского. Влияние Флоренского привело Лосева к поддержке ереси имяславия, утверждающей, что "Имя Бога есть Сам Бог" (но Бог не есть имя). В рамках своего исследования античной эстетики слова и символа, Лосев изучал философию Имени как "изначальной сущности" мира.
3 июня 1929 года Андрей и Валентина приняли тайный постриг вместе, принимая имена Андроник и Афанасия.
В указанные годы А.Ф. Лосев опубликовал ряд работ, включая "Античный космос и современная наука" (1927), "Музыка как предмет логики" (1927), "Философия имени" (1927), "Диалектика художественной формы" (1927), "Диалектика числа у Плотина" (1928), "Критика платонизма у Аристотеля" (1929), "Очерки античного символизма и мифологии" (т. 1, 1930), и "Диалектика мифа" (1930). Эта серия книг была ликована русской эмиграцией, но подверглась критике в советской печати, вплоть до нападок Л.Кагановича на XVI съезде ВКП(б). Под видом незаконных вставок в книгу "Диалектика мифа" Лосев был арестован 18 апреля 1930 года, а через полтора года был осужден по делу так называемой контрреволюционной организации "Истинно-православная церковь", также как и В.М. Лосев. Он отбывал заключение в Свирьлаге, где сильно пострадал зрение и к концу жизни практически полностью ослеп. Лосев был досрочно освобожден в 1933 году по причине инвалидности и восстановлен в гражданских правах как участник строительства Беломорканала. Однако, он получил возможность публикаций только после 1953 года.
А.Ф. Лосев был преподавателем античной литературы в нескольких университетах страны, в том числе был профессором философского факультета МГУ с 1942 по 1944 год. В 1943 году ему было присвоено звание доктора филологических наук за его научные достижения. После этого он работал в МГПИ имени Ленина до своей кончины. В период с 1963 по 1994 годы было выпущено второе «восьмикнижие» Лосева - восьмитомная "История античной эстетики", за которую он был награжден Государственной премией СССР в 1986 году.
В 1954 году жена Валентина Михайловна умерла от рака. После этого Алексей Фёдорович вступил в фиктивный брак со своей аспиранткой Азой Алибековной Тахо-Годи, которая была дочерью репрессированных родителей. Она стала его верной помощницей и после его смерти стала хранительницей его наследия.
В своих философских работах Лосев продолжал традиции русской религиозной философии, одновременно критикуя различные компромиссы с католицизмом и протестантизмом, предложенные русской философией после Вл. Соловьева. Он полагал, что эти компромиссы и отступления от православной догматики стали причиной исторической пассивности православной философии. Лосев считал необходимым восстановить православный тип исторического мышления и осознать характерное понимание социального бытия, заложенное в православии, в отличие от католицизма и протестантизма, которые, по его мнению, сформировали господствующие европейские концепции истории и социальности.
Поставив перед собой цель логико-диалектического переосмысления и систематизации знаний, Лосев разработал типологии различных форм искусства, углубил на общих принципах как научные "первые принципы" символизации, моделирования, структуризации, так и основные представления о Первопринципе (проблемы апофатизма и троичности, Софийное и Ономатическое Начала). Универсализм системы Лосева был подтвержден на материалах античной и христианской культур, филологии, лингвистики, музыковедения, логики, математики. История античной эстетики у Лосева в сущности является историей античной философии. Ему было недозволено заниматься философией, было рекомендовано заниматься только античностью. И таким образом, в виде истории античной эстетики был создан обширный корпус истории философии в десяти томах, которому нет равных в мировой науке.
Еще одно важное отличие его от большинства современных русских философов заключается в его отношении к догматике. Лосев признавал и подчеркивал значимость догматических определений и конфессиональных различий, существующих в христианском мире. Он считал, что особое место в этом отношении занимает Filioque, которое, по его мнению, является реальной границей, разделяющей православие и католичество. Лосев был первым, кто попытался вывести всю специфику западной мысли и западной Церкви из ложного учения о Filioque, как в католицизме, так и в протестантизме. Текст "Очерков античного символизма и мифологии", посвященный этой проблематике, считается классическим богословским текстом и по сей день.
Алексей Федорович придерживался мнения, что русский язык не должен заменять церковнославянский в богослужении, так как считал, что современное церковное пение часто ставит выше эстетический эффект, вместо истинной молитвы. Он посещал церковь, в которой пели соловецкие монахи, и часто присутствовал на службах в монастырях. В 1920-е годы он был очень близок к архимандриту Давиду, который был настоятелем Андреевского скита на Афоне и основал подворье в Петербурге. Он был его духовным наставником. Позднее его духовником стали о. Мелхиседек из Зосимовой пустыни, а затем - владыка Феодор (Поздеевский). В свои последние годы он исповедовался и принимал причастие тайно, на дому, и строго соблюдал пост.
В 1988 году, накануне празднования 1000-летия Крещения Руси, ушел из жизни выдающийся русский мыслитель А.Ф. Лосев в возрасте девяносто пяти лет. Этот день был особенно символичным, так как он пришелся на праздник памяти святых Кирилла и Мефодия, которых Лосев особенно чтим. Именно за два дня до своей смерти он продиктовал свой последний текст, названный "Слово о Кирилле и Мефодии".
Похоронен на кладбище Ваганьково. В 1994 году ему было посмертно восстановлено достоинство.
