Geboren op 10 maart (O.S.) 1629 in Moskou, was Alexis de zoon van Michael Romanov, de eerste van de dynastie die Rusland tot 1917 zou regeren. Toen Michael in 1645 stierf, volgde Alexis, slechts 16 jaar oud, de troon op. Hoewel hij een rudimentaire opleiding had genoten, die op zijn 10e was gestopt, was Alexis naar Moskouse maatstaven goed opgeleid en had hij literaire pretenties. Hij probeerde zelfs gedichten te schrijven.
Alexis’ bewind werd door vele volksopstanden geteisterd, de ernstigste in het zuidoosten van Rusland onder leiding van de Kozakkenleider Stenka Razin. Andere uitbarstingen waren een opstand van monniken van het Solovetskii klooster en burgeropstanden in de steden Pskov, Novgorod en Moskou. Hoewel Alexis de opstanden onderdrukte, nam hij ook maatregelen om het bestuur en de rechtspraak te verbeteren en zo de algemene ontevredenheid te sussen. Van groot belang was de invoering van een nieuw wetboek in 1649. Hoewel een grote verbetering ten opzichte van zijn voorgangers, had de hervorming het ongelukkige resultaat dat de boeren nog nauwer aan het land en hun landheren werden gebonden.
Alexis stond aan het hoofd van een hernieuwde Russische expansie in de traditie van vroegere Moskovitische vorsten, maar hij was geenszins een strijdend heerser. Zijn voornaamste territoriale aanwinst, een groot Pools gebied rond de rivier de Dnjepr en een deel van het latere Oekraïne, werd op uitnodiging van de Oekraïense kozakkenbevolking veroverd. Na een langdurig conflict met Polen werden de grenzen van het geannexeerde gebied bevestigd door de Wapenstilstand van Andrusovo met Polen in 1667.
Een conflict met Nikon, de patriarch van de Russisch Orthodoxe Kerk, speelde ook een belangrijke rol in Alexis’ bewind. Ondanks het conflict en Nikon’s uiteindelijke verbanning naar een noordelijk klooster, voerde de patriarch, met goedkeuring van Alexis, de kerkelijke hervormingen door die leidden tot het grote schisma binnen de Russische kerk.
Onofficieel betiteld als “de Rustigste,” vertoonde Alexis ook ruwere eigenschappen. Hij verloor vaak zijn kalmte en sloeg eens zijn schoonvader in het gezicht, trok aan diens baard, schopte hem de kamer uit en smeet de deur voor hem dicht.
Alexis was tweemaal gehuwd, eerst met Maria IIinisjna Miloslavskii en na haar dood met Natalja Kirillovna Naryshkina. Alexis stierf plotseling op 29 jan. (O.S.) 1676 in Moskou op 47-jarige leeftijd. Drie zonen en zes dochters overleefden hem, de twee oudste, Feodor en Ivan, bij zijn eerste vrouw, en Peter, de toekomstige keizer, bij zijn tweede.