Алексей Балабанов родился 25 февраля 1959 года в городе Екатеринбург. Его отец являлся научным журналистом, работал главным редактором творческого объединения научно-популярных фильмов Свердловской киностудии. После школы, юноша окончил нижегородский педагогический институт по специальности «переводчик». Получив диплом в 1981 году отправился по призыву в армию.
С 1981 по 1983 год проходил службу офицером в Советской Армии, в 339-м военно-транспортном авиационном полку ВТА ВВС военно-транспортной авиации в городе Витебск. Летал в страны Африки и Азии в качестве военного переводчика. Являлся участником войны в Афганистане, что нашло отражение в его фильме «Груз 200». Незадолго до окончания службы перевелся в Военно-морской флот. С тех пор его любимой одеждой являлась морская тельняшка.
Демобилизовавшись, Алексей работал ассистентом режиссера в Екатеринбурге, а после окончания Высших курсов сценаристов и режиссеров в 1990 году поселился в Санкт-Петербурге. Первой полнометражной кинолентой Балабанова как режиссера стали «Счастливые дни», и сразу же успех: получен приз на Московском кинофестивале «Дебют» за лучший полнометражный фильм. Вместе с продюсером Сергеем Сельяновым, Балабанов в 1992 году основал кинокомпанию «СТВ», с помощью которой снял большинство своих фильмов.
Широкую известность Алексею Балабанову принес фильм «Брат», вышедший в 1997 году, главные роли в котором сыграли Виктор Сухоруков и Сергей Бодров-младший. Фильм получился достаточно скандальным, но стал хитом, а реплики персонажей — крылатыми. Этот фильм получил гран-при фестиваля «Кинотавр».
В 1998 году фильм Балабанова «Про уродов и людей» удостоен престижной премии «Ника» как лучший игровой фильм, а сам Алексей Октябринович получил приз за режиссуру. Его новый проект «Война», вышедший в 2002 году вызвал обвинения режиссера в неполиткорректности, действия проходят на Северном Кавказе во время Второй чеченской войны. Дальнейшие крупные работы режиссера выполнены в более легкой, ироничной манере.
Балабанов в 2005 году снял черную комедию «Жмурки», где уже откровенно высмеивает прошедшие «лихие» 1990-е годы. Через год в прокат вышла мелодрама с Ренатой Литвиновой «Мне не больно», отмеченная критикой и получившая главные кинопремии страны. В 2007 году очередной его фильм «Груз 200» вновь номинировался на «Нику».
Последние работы режиссера — картины «Морфий», «Кочегар», «Я тоже хочу». В ряде своих фильмов Алексей выступил и как сценарист. За свои режиссерские работы награжден большим количеством различных наград отечественных и международных кинофестивалей.
Каждый фильм Балабанова не оставался незамеченным зрителем и кинокритиками. Режиссер предпочитал снимать картины по собственным сценариям. Среди его работ также можно вывделить картину «Морфий» по мотивам ранних рассказов Михаила Булгакова и сценарию Сергея Бодрова; фильм «Кочегар», получивший четыре премии «Белый слон». В 2012 году вышел в прокат последняя работа режиссера: реалистичная сказка «Я тоже хочу».
Алексей Октябринович Балабанов скончался 18 мая 2013 года от острой сердечной недостаточности. Похоронен режиссер на Смоленском кладбище Санкт-Петербурга.
