Сын капитана корпуса топографов, из потомственных дворян Псковской губернии, православный. В 1858 г. поступил в 1-й кадетский корпус. 19.9.1864 после окончания корпуса поступил в 1-е военное Павловское училище юнкером. 5.6.1866 получил звание портупей-юнкера. 8.8.1866 окончил училище по 1-му разряду и произведен в подпоручики с назначением в 1-й Туркестанский стрелковый батальон. Участник Среднеазиатских походов русской армии. 16.8.1869 произведен в поручики за боевые отличия (со старшинством с 2.7.1868). 11.8.1870 произведен в штабс-капитаны. В 1871 г. поступил в Николаевскую академию Генерального штаба. 1.4.1874 произведен в капитаны за успехи в науках. 5.4.1874 окончил академию по 1-му разряду, причислен к Генеральному штабу и назначен на службу в Туркестанский военный округ. С 1.6.1874 по 23.5.1875 находился в командировке в Германии и Франции и Алжире, участвовал в 1875 г. во французской военной экспедиции в Западную Сахару. 16.12.1875 назначен и.д. старшего адъютанта штаба Туркестанского военного округа. Участник Кокандского похода русских войск. 21.1.1876 переведен в Генеральный штаб штабс-капитаном с назначением состоять для поручений при штабе Туркестанского военного округа. 4.4.1876 произведен в капитаны. 12.4.1876 назначен начальником посольства в Кашгарию, по пути в был ранен в стычке с кара-киргизами. 10.2.1877 отчислен от должности с прикомандированием к Главному штабу. Участник русско-турецкой войны 1877–1878 гг. 2.7.1877 назначен на обер-офицерскую должность по особым поручениям при главнокомандующем Действующей армией. Контужен в боях под Плевной. 13.9.1877 назначен и. д. начальника штаба 16-й пехотной дивизии. 6.11.1877 произведен в подполковники за боевые отличия. 6.12.1877 утвержден в должности. 10.7.1878 произведен в полковники за боевые отличия. 6.9.1878 назначен заведующим Азиатской частью Главного штаба. 30.9.1878 назначен адъюнкт-профессором военной статистики Николаевской академии Генерального штаба с оставлением в должности. 14.8.1879 назначен командующим Туркестанской стрелковой бригадой. Участвовал в Кульджинском походе русских войск и в Ахал-Текинской экспедиции. С 17.10.1880 по 24.4.1881 начальник Туркестанского отряда. 29.1.1882 произведен в генерал-майоры за боевые отличия с утверждением начальником Туркестанской стрелковой бригады. 16.3.1883 назначен в число четырех генералов, положенных по штату при Главном штабе. 27.3.1890 произведен в генерал-лейтенанты с назначением начальником Закаспийской области и командующим в войсками Закаспийской области. 1.1.1898 назначен управляющим Военным министерством. 1.7.1898 назначен военным министром. По должности главы Военного министерства участвовал с 1.1.1898 по 7.2.1904 в заседаниях Государственного совета. 1.1.1901 произведен в генералы от инфантерии (со старшинством с 6.12.1900). 14.4.1902 назначен генерал-адъютантом его императорского величества с оставлением в должности. Участник русско-японской войны 1904–1905 гг. 7.2.1904 назначен командующим Маньчжурской армией с отчислением от должности военного министра. 13.10.1904 назначен главнокомандующим всеми сухопутными и морскими вооруженными силами, действующими против Японии. 3.3.1905 уволен от должности главнокомандующего. 8.3.1905 назначен командующим 1-й Маньчжурской армией. 3.6.1906 уволен от должности командующего 1-й Маньчжурской армией с оставлением генерал-адъютантом. В 1906–1915 фактически находился не у дел, продолжая формально числиться на действительной службе. Участник Первой мировой войны. 12.9.1915 назначен командиром Гренадерского корпуса. 6.2.1916 назначен главнокомандующим армиями Северного фронта. 22.7.1916 назначен Туркестанским генерал-губернатором, командующим войсками Туркестанского военного округа и войсковым наказным атаманом Семиреченского казачьего войска. Принял решительные действия по подавлению беспорядков с  Средней Азии в 1916 г., поводом к которому послужил указ о мобилизации местного «инородческого» населения на военно-тыловые работы. В начале марта 1917 г. был фактически отстранен от должности. 31.3.1917 помещен под домашний арест. В апреле 1917 г. выехал в Петроград. 5.6.1917 уволен от должности генерал-губернатора и назначен членом Александровского комитета о раненых. Жил в своем бывшем имении с. Шешурино Холмского уезда Тверской губернии. В 1918 г. подвергался аресту. С 1918 г. один из организаторов и научный консультант народного музея в г. Холм Псковской губернии. В 1918–1919 гг. отверг все предложения эмигрировать и присоединиться к Белому движению. С 1920 г. член совета и преподаватель средней школы в с. Лебедево Холмского уезда. В 1920–1921 – консультант Псковско-Холмского отдела народного образования Псковской губернии. В 1921 г. числился в РККА, должностей не занимал. к 12.4.1921. Преподавал в основанной им в 1908 г. Наговской сельскохозяйственной школе. Заведовал Наговской волостной библиотекой. Скончался в с. Шешурино от гриппа. Информация о его убийстве грабителями недостоверна и впервые появилась в предисловии М.Н. Покровского к публикации отрывков из дневников Куропаткина в «Красном архиве», вышедшей в 1922, то есть еще при жизни Куропаткина. Погребен на кладбище в с. Шешурино (ныне Торопецкого района Тверской области). В 1964 г. на собранные местными жителями средства на его могиле было установлен памятник с надписью «Алексей Николаевич Куропаткин. Основатель сельскохозяйственной Наговской школы». Имя присвоено Шешуринскому сельскому филиалу Торопецкой центральной библиотеки Тверской области. Почетный член академий: Николаевской Генерального штаба (Императорской Николаевской военной) (с 23.10.1898), Императорской Военно-медицинской (с 12.11.1898), Николаевской инженерной (с 21.12.1898), Михайловской артиллерийской (с 1.3.1899) и Александровской военно-юридической (с 23.6.1901). Автор большого количества статей, а также нескольких книг. Оставил воспоминания «70 лет моей жизни» и дневники, хранящиеся в РГВИА, отдельные отрывки из которых опубликованы.

Жена (1-я): дочь отставного майора Кларе Эмилии Цецилии (урожденная фон Прюссинг). Брак расторгнут 2.5.1890. Жена (2-я): бракоразведенная жена камергера и действительного статского советника Александра Михайловна (урожденная  Тимофеева, в 1-м браке Щербинская). Дети (от 2-го брака): Алексей (29.2.1892–1919), расстрелян ЧК.