Отец, Сергей Петрович, служил артистом в Опере и обучал студентов консерватории умению играть роли. Мама, Галина Васильевна, трудилась бухгалтером. Саша был ещё крошечным, когда отец ушёл в другую семью, но через некоторое время вернулся. Благодаря отцу Саша прикоснулся к искусству и полюбил его. Он почти каждый день после школы приходил к нему на работу и часами смотрел, что происходило в театре. Мальчику нравилось все, что делалось на сцене и он не заметил, как сильно захотел стать актером. Аттестат Александр получил в 1954-м, и раздумывал о поступлении. В тот год в их городе работала выездная приемная комиссия МХАТа. Демьяненко сдал документы и пошел сдавать экзамены. Он жутко волновался и никак не мог с собой справиться, и в итоге экзамены завалил. Он тут же направляется в юридический институт и поступает. Учась ещё на первом курсе, он понял, что юриспруденция не для него и забрал документы. Решив поступать в театральный во второй раз, он уезжает в Москву. На этот раз судьба была к нему благосклонна: Демьяненко одновременно сдаёт экзамены в ГИТИСе и в «Щуке», поступает в оба, но выбирает ГИТИС.
Кинематографический путь Александр Демьяненко начался еще на 2 курсе института. Получив диплом, Александр попал в театр им. Маяковского, где прослужил 3 года. Театр он так и не полюбил: кинематограф он ставил превыше всего. В 1962-м Демьяненко пригласили на «Ленфильм», где вышло несколько фильмов, в которых он принимал участие. В итоге он уходит из театра и уезжает в Ленинград, активно снимается в фильме «Порожний рейс». Кинокартину восприняли с огромным успехом, а популярность Демьяненко росла с каждым новым кинофильмом. Однако, ещё предстояла значимая для Александра встреча с режиссером Гайдаем. При первом знакомстве Гайдай понял – это именно тот, кого он так долго искал. После проката киноленты «Операция «Ы» слава Демьяненко вознеслась до небес. Гайдаю стали мешками приходить письма, с просьбой продолжить снимать приключения с полюбившимся Шуриком. В 1991-м Александру присвоили статус Народного артиста РСФСР, но, к сожалению, это награждение стало окончанием его творчества.
Первая супруга - Марина Склярова. Они прожили 16 счастливых лет. Детей у них не было, но жила пара душа в душу и ни разу не поругалась. Единожды он пришёл домой, собрал вещи и ушел молчком, оставив Марину в полнейшем замешательстве. Он ушел к Людмиле Акимовне - режиссеру дубляжа «Ленфильм». С Людмилой он прожил до последнего своего вздоха
У Александра Демьяненко были проблемы с сердцем, которые начались давно, и всё более усиливались интенсивной работой. Врачи приступили к подготовке Александра к операции по шунтированию, но они опоздали: Демьяненко умер от отека легкого
Кладбище: Россия, Санкт-Петербург, Серафимовском кладбище