Мать — Александра Леонтьевна (1854-1906), урождённая Тургенева — писательница, двоюродная внучка декабриста Николая Тургенева, к моменту рождения А. Н. Толстого ушла от мужа и сожительствовала с любовником. Официально выйти замуж за А. А. Бострома не могла из-за определения духовной консистории[1].
Музей-усадьба А.Н. Толстого в Самаре
Детские годы будущего писателя прошли в небольшом имении любовника матери А. А. Бострома на хуторе Сосновка, недалеко от Самары (в настоящее время — пос. Павловка, м.р. Красноармейский).
Повести и рассказы из жизни усадебного дворянства (цикл «Заволжье», 1909-1911).
Весной 1905 года будучи студентом Петербургского технологического института Алексей Толстой был отправлен на практику на Урал, где более месяца жил в Невьянске. Позднее, по книге «Лучшие путешествия по Среднему Уралу: факты, легенды, предания», Невьянской наклонной башне Толстой посвятил свой самый первый рассказ «Старая башня».

В 1918-1923 Алексей Толстой находился в эмиграции, впечатления от которой отразил в сатирической повести «Похождение Невзорова, или Ибикус» (1924). В 1927 году принял участие в коллективном романе «Большие пожары», публиковавшемся в журнале «Огонёк».
Произведения Толстого повесть «Аэлита» (1922-1923) и роман «Гиперболоид инженера Гарина» (1925-1927) стали классикой советской научной фантастики.
Повесть «Хлеб» (1937), посвящённая обороне Царицына в годы гражданской войны интересна тем, что в увлекательной художественной форме рассказывает то видение Гражданской Войны в Российской Империи, которое бытовало в кругу Иосифа Виссарионовича Сталина и его соратников и послужило основой для создания его культа личности. Одновременно с этим в повести уделяется подробное внимание описанию воюющих сторон, быта и психологии людей того времени.
Великая Отечественная война застала Алексея Толстого уже известным писателем (в 1941 году, в возрасте 58 лет он закончил третью книгу своего романа «Хождение по мукам»).
В годы войны Алексей Толстой пишет около 60 публицистических материалов (очерки, статьи, обращения, зарисовки о героях, военных операциях), начиная с первых дней войны (27 июня 1941 года — «Что мы защищаем») и до самой своей смерти в конце зимы 1945 года. Самым известным произведением Алексея Толстого о войне считается очерк «Родина».
В 1909 г. Толстой пишет новеллы: «Поэт злосчастный» и «Смерть Налымовых», которые представляют собой занимательные иронические, немного грустные анекдоты из жизни дворянства. Эти новеллы подводили Толстого к его основной теме раннего творчества. Так он, по его же словам, «напал на собственную тему» - быт поместного дворянства.
В 1910 г. один за другим Толстой создает рассказы - «Месть», «Петушок», «Актриса», «Аггей Коровин», «Мишука Налымов», «Сватовство», которые вошли в первую книгу «Повестей и рассказов гр. Толстого» (1910), затем в цикл «Заволжье» (1910), а позднее - в расширенный цикл «Под старыми липами» (1923). В основу рассказов легли семейные предания, воспоминания матери, родственников, т. е. сюжетная канва и образы были взяты Толстым наполовину готовыми из «теста жизни». Это в значительной мере облегчило работу Толстого над циклом.
Дворянская тема в русской литературе имела богатейшие традиции. Отображалась она и в произведениях поэтов и прозаиков начала XX в., представителей различных направлений. Самое беспощадное слово о дворянском классе было сказано Чеховым в «Вишневом саде» и Горьким в «Последних». А. Толстой сумел придать теме русского дворянства в начале XX в. свое, ярко индивидуальное звучание.
В автобиографии 1916 г. Толстой писал, что «на этом романе иссякает расточительно использованный запас воспоминаний и семейных рассказов». Создав ряд небольших рассказов, не связанных между собой тематически, Толстой вновь обращается к жанру романа. В конце 1911 - начале 1912 г. он пишет роман «Хромой барин».
Умер Алексей Николаевич Толстой в Москве 23 февраля 1945 года.