Родился в Казани. Закончил Ленинградский медицинский институт, до 1960 г. работал врачом. Печататься начал в 1959.

Известность принесла повесть "Коллеги" (1960), которая была неоднократно переиздана, а также экранизирована и поставлена на сцене. Появившиеся следом повести "Звездный билет" (1961) и "Апельсины из Марокко" (1963) и роман "Пора, мой друг, пора" (1964) упрочили за Аксеновым славу одного из лидеров "молодой прозы", заявившей о себе на рубеже 1950-60-х гг.

В это время он стал одним из наиболее активно печатающихся авторов журнала "Юность", членом редколлегии которого являлся в течение нескольких лет. В 1977-1978 гг. его произведения начали появляться за рубежом (прежде всего в США и др.). В 1979 вместе с А. Битовым, В. Ерофеевым, Ф. Искандером и Е. Поповым Аксёнов выступил автором и составителем альманаха "Метрополь", который был издан и в Америке. Впоследствии многие из авторов альманаха были исключены из союза писателей, а Аксёнов уехал в США, вскоре после чего был лишен советского гражданства. В Вашингтоне, где Аксенов преподавал русскую литературу в одном из университетов, вышли написанные им еще в России романы "Ожог", "Остров Крым", "Право на остров", "Скажи изюм", "В поисках грустного бэби" и др. В 1990 Аксёнову вернули российское гражданство.