Dzimis 1866. gadā Ņižņijnovgorodā pedagoga Iļjas Uļjanova un viņa sievas Marijas, dzimušas Blankas, ģimenē. 1883. gadā ar zelta medaļu beidza ģimnāziju Simbirskā. Iestājās Sanktpēterburgas Universitātes Fizikas un matemātikas fakultātē, kur 3. kursā ieguva zelta medaļu par darbu posmtārpu zooloģijā. Studējot iesaistījās nelegālā studentu organizācijā "Partijas "Tautas vara" teroristiskā frakcija" («Террористи́ческая фра́кция» па́ртии «Наро́дная во́ля»). Organizācijā darbojās arī Juzefa Pilsudska vecākais brālis Broņislavs. Tā gatavoja ķeizara Aleksandra III nogalināšanu 1887. gada 1. martā. Pārdodot zelta medaļu, Aleksandrs nopirka sprāgstvielas spridzekļa izgatavošanai.
Sazvērestību atklāja un organizācijas biedrus arestēja. No 1887. gada 15. līdz 19. aprīlim notika tiesa, kurā pieciem sazvērniekiem, arī Aleksandram Uļjanovam, piesprieda nāvessodu, kuru izpildīja 8. maijā.
Leģenda vēsta, ka Ļeņins, uzzinot par brāļa nāvi, teicis "mēs iesim citu ceļu" (Мы пойдём другим путём).
Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Aleksandrs Uļjanovs.