Narodil se 10. března 1629 v Moskvě a byl synem Michaila Romanova, prvního z dynastie, která vládla Rusku až do roku 1917. Když Michal v roce 1645 zemřel, nastoupil na trůn teprve šestnáctiletý Alexis. Ačkoli jeho formální vzdělání bylo primitivní a skončilo, když mu bylo 10 let, Alexis byl ve skutečnosti na moskevské poměry dobře vzdělaný a měl literární předpoklady, dokonce se pokoušel psát poezii.

Alexisova vláda byla provázena mnoha lidovými povstáními, z nichž nejvážnější se odehrálo na jihovýchodě Ruska pod vedením kozáckého vůdce Stenka Razina. K dalším výbuchům patřilo povstání mnichů Soloveckého kláštera a občanské vzpoury ve městech Pskov, Novgorod a Moskva. Alexij sice povstání potlačil, ale zároveň podnikl kroky ke zlepšení správy a soudnictví, aby utišil všeobecnou nespokojenost. Velký význam mělo zavedení nového právního řádu v roce 1649. Ačkoli byla tato reforma velkým zlepšením oproti svým předchůdcům, jejím neblahým důsledkem bylo ještě těsnější připoutání rolníků k půdě a jejich statkářům.

Alexis stál v čele obnovené ruské expanze v tradici dřívějších moskevských panovníků, ale v žádném případě nebyl bojovným vládcem. Příznačné je, že svou hlavní územní akvizici, rozsáhlé polské území s centrem na Dněpru a část pozdější Ukrajiny, získal na pozvání ukrajinských kozáků. Po vleklém konfliktu s Polskem byly hranice připojeného území potvrzeny Andrusovským příměřím s Polskem v roce 1667.

Významnou roli v Alexiově vládě hrál také konflikt s Nikonem, patriarchou ruské pravoslavné církve. Přes tento spor a Nikonovo konečné vyhnanství do severního kláštera patriarcha s Alexiovým souhlasem provedl církevní reformy, které vedly k velkému rozkolu v ruské církvi.

Oficiálně titulovaný jako „nejklidnější“, Alexis vykazoval i drsnější vlastnosti. Často ztrácel nervy a jednou dal svému tchánovi facku, tahal ho za vousy, vyhodil ho z místnosti a zabouchl před ním dveře.

Alexis byl dvakrát ženatý, nejprve s Marií IIinišnou Miloslavskou a po její smrti s Natálií Kirillovnou Naryškinou. Alexis zemřel náhle 29. ledna (SEČ) 1676 v Moskvě ve věku 47 let. Přežili ho tři synové a šest dcer, dva starší synové Feodor a Ivan z první manželky a Petr, budoucí císař, z druhé manželky.