Князь Александр Иванович Одоевский родился в Петербурге в семье, принадлежавшей к старинному роду удельных князей Черниговских. Получил хорошее домашнее образование. С юных лет интересовался литературой.
В 1815 году, по обычаю старинных дворянских семей, Одоевского записали на гражданскую службу канцеляристом в Кабинет его величества. Через пять лет он оставляет гражданскую службу и поступает на военную службу. Корнет Одоевский сближается со своими двоюродными братьями Александром Грибоедовым и Владимиром Одоевским. Самые тёплые чувства Александр Одоевский испытывал к Грибоедову. Не раз приходилось ему отговаривать ветреного родственника от излишней откровенности с малознакомыми людьми и любовных интрижек. В 1824 году во время наводнения в Петербурге Одоевский, рискуя жизнью, добрался до дома брата, чтобы спасти его. Грибоедов же всячески старался облегчить его участь после провалившегося восстания декабристов.
В начале 1825 года Александр Одоевский вступил в Северное общество и сразу примкнул к самым радикальным его членам. 14 декабря участвует в восстании на Сенатской площади, а через два дня добровольно сдаётся полиции. Получает 15 лет каторги, в дальнейшем срок сокращают до 12. В оковах отправляется в Сибирь — сначала в Читинский острог, затем в Петровский завод за Байкалом.
Как поэт Одоевский почти не проявлял себя до восстания. В Петропавловской крепости в душе его произошёл перелом, и там он написал стихотворения «Воскресенье» и «Сон поэта». В Сибири Александр стал поэтом декабристской каторги. Многие стихи не сохранились — он часто их не записывал. Самым известным стихотворением Одоевского стал ответ на слова пушкинского послания «В Сибирь» — «Струн вещих пламенные звуки до слуха нашего дошли…» В стихотворении «Тризна» он оправдывал дело декабристов; писал стихи, посвящённые памяти Веневитинова, Грибоедова. Есть в поэзии Одоевского и мучительные раздумья о смысле и назначении их борьбы, попытки оценить эту борьбу с позиций будущего («Элегия»).
Стихи «Из искры возгорится пламя» были положены на музыку, и декабристы распевали их во время работ и прогулок. Помимо знаменитого «гимна декабристов», до наших дней сохранилось ещё несколько произведений молодого поэта: стихотворения «Зосима», «Старица-пророчица», «Моя Пери», «Брак Грузии с Русским царством», поэма «Василько». Кроме сочинительства, князь Одоевский читал товарищам лекции по истории русской словесности, сочинял грамматику русского языка.
В 1833 году Александр Иванович был переведён на поселение сначала под Иркутск, затем в Тобольскую губернию, а в 1837-м был направлен на Кавказ солдатом в действующую армию. В Ставрополе он познакомился с Лермонтовым, а также с поэтами Николаем Сатиным и Николаем Огарёвым; последний в своей статье за кроткий и незлобивый нрав назвал Одоевского «христоподобною личностью».
В ходе военной экспедиции на восточный берег Чёрного моря во время строительства Форта Лазарева Александр Одоевский умер от малярийной лихорадки. Его похоронили на берегу моря, но место погребения не сохранилось — его разорили горцы, вскоре отвоевавшие форт. Благодаря друзьям сохранились творения поэта, собрание его сочинений составил декабрист Андрей Розен. А ещё есть стихотворение Михаила Лермонтова, посвящённое памяти друга-декабриста:
Я знал его: мы странствовали с ним
В горах Востока, и тоску изгнанья
Делили дружно; но к полям родным
Вернулся я, и время испытанья
Промчалося законной чередой,
А он не дождался́ минуты сладкой:
Под бедною походною палаткой
Болезнь его сразила, и с собой
В могилу он унёс летучий рой
Ещё незрелых, тёмных вдохновений,
Обманутых надежд и горьких сожалений!