Алексей Николаевич Толстой родился в семье графа Николая Александровича Толстого и Александры Леонтьевны (в девичестве Тургеневой). В семье было уже трое детей, когда молодая писательница Александра Леонтьевна влюбилась в красивого либерала 60-х годов Алексея Аполлоновича Бострома и, беременная, ушла из богатого графского дома в скромный дом председателя земской управы города Николаевска Бострома и через полгода родила сына, названного в честь отчима Алексеем. А перед тем как покинуть графский дом и решаясь соединить свою жизнь с Алексеем Аполлоновичем, она долго мучилась, узнав, что беременна от графа, и писала 20 апреля 1882 года будущему мужу: «Какое-то дикое отчаяние, ропот на кого-то овладел мной, когда я в этом убедилась… Желать так страстно ребёнка от тебя и получить ребёнка от человека, которого я ненавижу… Я буду ненавидеть своего ребёнка. Это ужасно».
Поистине высокая драма разыгралась в это время: сначала Александра Леонтьевна ушла к Бострому, потом её уговорили и она вернулась к графу, где были трое её детей (двое умерли перед этим), и граф Толстой обещал не вмешиваться в её творческую жизнь, издал за свой счёт её роман «Неугомонное сердце», прекратил кутежи. Но Александра Леонтьевна с чужим ребёнком вновь ушла к Бострому, на этот раз навсегда. Драка в вагоне, суд, развод – всё это сопровождало бурную драму того времени.
Детство и юность Алексей Толстой провёл в имении отчима в Сосновке, получил домашнее образование. Его детство во многом походило на детство его деревенских сверстников. Так же как они, целыми днями пропадал на сенокосе, на жнивье, на молотьбе, убегал с ними на речку, на необъезженных лошадях скакал в ночное. В долгие зимние вечера вслушивался в рассказанные знакомыми крестьянами сказки и побасёнки, вслушивался в удивительное русское многоголосие, то залихватски-весёлое и безудержное, то скорбное и грустное. Играл в карты и в бабки, дрался, когда ходили стенка на стенку, по вечерам чаще всего слушал чтение произведений Некрасова, Льва Толстого, Тургенева в исполнении Алексея Аполлоновича.
Учился в реальном училище, поступил в Технологический институт в Петербурге, сдал экзамены за полный курс, но дипломную работу так и не защитил, оставил институт как «окончивший без защиты диплома».
3 июня 1902 года в Тургеневе состоялась свадьба Алексея Толстого и Юлии Рожанской; вскоре они уехали в Петербург учиться, у них родился сын Юрий. Но, увлечённый общественным и литературным движением, популярными именами Чехова, МХАТа, Горького, Леонида Андреева, Бальмонта, Федора Сологуба, внимательно следя за творческими поисками своей матери, детской писательницы Александры Бостром, бывая в литературных салонах, Алексей Толстой написал первую рецензию, первые стихи в духе символистов, полностью отдался литературному творчеству. За эти годы он проходил производственную практику на Балтийском судостроительном заводе, на Невьянском металлургическом заводе на Урале, занимался поисками золотоносной жилы в Кундравинской заимке, частенько бывал в своих тургеневских имениях, познавая в полном объёме жизнь города и деревни, со всеми доступными ему противоречиями и достижениями.
Революционный подъём, охвативший всю страну, захватил и Алексея Толстого. В середине 1905 года, в Казани, Алексей Толстой напечатал три стихотворения в местной газете «Волжский листок»: 6 декабря – «Далёкие», 18 декабря – «Сон», 1 января 1906 года – «Новогоднее». О таком важном в его жизни событии Алексей Толстой тут же сообщил матери: «Посылаю тебе одно из напечатанных моих стихотворений, у меня их поместили всего три и заметку, касающуюся тебя, мама…»
В часы досуга он полностью отдаётся поэзии. Он ещё не остыл от революционных событий, раскаты которых доносятся и до провинциальной Казани. Его по-прежнему угнетает мысль о тех, кто пострадал в борьбе с царизмом, кто долгие годы томился в тюрьмах и ссылках. Из газет он узнал: машинист Ухтомский доставил в Москву отряд дружинников для участия в баррикадных боях и был расстрелян через несколько дней после своего героического поступка. Такое самопожертвование потрясло Алексея Толстого, и он попытался в форме монолога самого Ухтомского, произнесённого перед расстрелом, раскрыть гордую и отважную душу человека, сознательно отдающего жизнь во имя освобождения всего трудового народа. «Вам недолго меня расстрелять, – гордо заявляет Ухтомский своим палачам, – мне не страшны предсмертные муки, но должны вы понять и узнать, в чьей крови вы обагряете руки». Но Алексей Толстой ещё не устоялся ни как поэт, ни как гражданин. Гражданская скорбь в его стихах сменяется эстетским томлением о чём-то несбыточном, прекрасном.